Мезонная терапия

Пи-мезопная (пионная) терапия - лучевая терапия с использованием пучка отрицательно заряженных пи-мезонов.

Пи-мезонная терапия основана на использовании отрицательных пи-мезонов — ядерных частиц, генерируемых на специальных установках. Пи-мезоны обладают благоприятным дозным распределением, а также более высокой биологической эффективностью.

Пи-мезоны, л-мезоны, пионы - бесспиновые элементарные частицы - группа из трёх нестабильных элементарных частиц — двух заряженных (р* и р ) и одной нейтральной (р°); принадлежат к классу сильно взаимодействующих частиц

(адронов) и являются среди них наиболее лёгкими. Пионы в у раз легче протонов и в 270 раз тяжелее электронов.

Рис. 20. Распределение дозы от у-излучения (кривая 1) и отрицательных пионов (кривая 2 - физическая доза, кривая 3 - биологическая доза) по глубине биологической ткани.

Отрицательные я-мезоны благодаря особенностям их взаимодействия с веществом нашли практическое применение в радиационной терапии. На большей части своего пробега они производят ионизацию, подобно быстрым протонам. В конце пути ионизационные потери пионов возрастают (пик Брега), а затем они останавливаются и со юо% вероятностью захватываются атомами (кислородом и азотом тканей), образуя пи-мезонные атомы. Далее путём каскадных переходов пионы достигают близких к ядру орбит и захватываются ядром. В ядро вносится энергия

-140 МэВ, в результате чего оно сильно возбуждается и разрушается с испусканием большого числа лёгких фрагментов типа р, п, 3Не, Т и а-частиц (образование звезды). Происходит сильная ионизация вещества и разрушение злокачественной клетки. Относительная биологическая эффективность фрагментов составляет -3,6. Поскольку проникающая способность высокоэнергетичных пионов велика, возможно облучение глубоко расположенных опухолей. В настоящее время на базе крупных ускорительных центров - мезонных фабрик созданы лучевые терапевтические комплексы.

Медицинский пучок тг-мезонов получают взаимодействием протонного пучка с энергией 500 МэВ с лёгкой мишенью. Импульсный спектрометр отделяет отрицательно заряженные пионы от вторичных частиц, образовавшихся в мишени. Затем мезоны коллимируются для формирования моноэнергетического л -пучка, используемого для радиационной терапии. Аппаратура обеспечивает даже в объёме 1 дмз мощность дозы 0,5 Гр/мин. Подбором энергии пионов регулируют длину их пробега, внедряя точно в опухоль. Пучок сканирует опухоль под управлением КТ.

П ионная радиотерапия используется для борьбы с опухолями мозга и таза.

Рис. 21. Глубинные дозные распределения разных видов радиации: 1 - рентгеновские лучи (ю МэВ); 2 - электроны (ю МэВ); 3 - быстрые нейтроны; 4 - протоны; 5 - ионы неона; 6 - лг-мезоны.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >