STUK opetteli uudestaan BNCT:n säteilysuojelun

STUK opetteli uudestaan BNCT:n säteilysuojelun

Suomeen on rakennettu maailman ensimmäinen sairaalakäyttöön soveltuva, kiihdytinpohjainen boorineutronikaappaushoitolaite. Biologisesti kohdennettavaa sädehoitoa antavan laitteen tulo Helsinkiin on Helsingin ja Uudenmaan sairaanhoitopiiri HUSin ja yhdysvaltalaisen Neutron Therapeutics yhtiön yhteistyön tulos.

Boorineutronikaappaushoitoa (BNCT) on annettu Suomessa aiemmin vuosina 1999 - 2012. Tuolloin hoidossa tarvittava neutronikeila tuotettiin VTT:n tutkimusreaktorissa Espoon Otaniemessä. Reaktori kuitenkin poistettiin käytöstä 2012 ja lupaavasti alkanut hoitomuoto oli vähällä hävitä koko Euroopasta.

STUKissa oli käytetty huomattavasti aikaa ja resursseja vuosina 1995–1999, jotta pystyttiin varmentamaan reaktorilla annettavan BNCT hoidon turvallisuus sekä verifioimaan keilan annostaso sekä muut ominaisuudet.

Otaniemessä annettua hoitoa varten hankittu tietotaito oli jo lähes hävitä eläkkeelle siirtyneiden asiantuntijoiden mukana, mutta kohtuullisella perehtymisellä STUK kykeni saattamaan HUSin laitteiston ensimmäisen vaiheen lupakäsittelyn maaliin 2018.

STUK myönsi HUSin laitteelle asennus- ja koekäyttöluvan toukokuussa vuonna 2018. Lupa mahdollistaa laitteen asennuksen sekä testauksen ja potilashoitoja varten tarvittavien keilaparametrien määrityksen, mutta ei vielä mahdollista kliinisiä potilaskokeita.

Tärkeimpiä asioita STUKin lupakäsittelyssä olivat neutronien synnyttämiseen tarvittavat ratkaisut sekä laitoksen säteilysuojukset. Laitteen käytöstä ei saa aiheutua haittaa sen käyttäjille, potilaille tai sivullisille ja säteily on rajattava vain potilaaseen. Toiminnassa syntyvät radioaktiiviset aineet on myös kyettävä tekemään hallitusti vaarattomiksi.

HUSin BNCT-hoitolaite muistuttaa jättimäistä tukankuivaajaa tai pienehköä sukellusvenettä. Laitteessa kiihdytetään vety-ytimiä eli protoneja suureen energiaan ja törmäytetään ne kohtioon, jossa törmäysreaktion tuloksena syntyy neutroneja. Syntynyt neutronikeila hidastetaan sopivalle alueelle, jotta se parhaiten vaikuttaisi juuri hoitosyvyydellä potilaassa.
Laite on suojattu paksun betonikuoren sisään, joka pitää sivutuotteena syntyvän gammasäteilyn sisällään. Suurin säteilyntuotto loppuu samalla, kun sähkönsyöttö katkaistaan. Neutronisäteilyn yhtenä ominaisuutena on kuitenkin kyky aktivoida ympärillä olevaa materiaa. Tämän takia tilojen materiaalit on pyritty valitsemaan sellaisiksi, että käytön aikana syntyisi mahdollisimman vähän pitkää varastointia edellyttäviä jätteitä. Oikeilla materiaalivalinnoilla voidaan vaikuttaa myös käyttöhenkilöstön säteilyannoksiin ja pitämään ne mahdollisimman pieninä.

Hoitohuoneen seinämät on peitetty erikoisvalmisteisella litium muovilla, joka pienentää huonetilan aktivoitumista ja suojaa potilasta sekä henkilökuntaa ylimääräiseltä annokselta.

Laitteiston koekäytön aikana STUK on tehnyt useita tarkastuksia tiloihin ja määrittänyt tilojen perustasoja mahdollista aktivaatiota varten. Tarkastuksiin on tarvittu asiantuntemusta monilta STUKin osastoilta. 

HUS tarvitsee seuraavan luvan kliinisiä potilaskokeita varten. Uuden lupakäsittelyn on tarkoitus alkaa vielä tänä vuonna.

 

BNCT hoidossa potilaan vereen lisätään booriyhdistettä, joka biologisen aineenvaihdunnan vaikutuksesta hakeutuu herkemmin syöpäsoluihin, kuin terveisiin soluihin.
Syöpäsolut voivat saada useita kertoja suuremman pitoisuuden booria suhteessa viereisiin terveisiin kudoksiin. Kun neutronisäteilyä kohdistetaan tälle alueelle, boori kaappaa saapuvan neutronin ja seurauksena syntyy ydinreaktio, jossa vapautuu helium atomin ydin sekä litium atomin ydin.
Nämä molemmat hiukkaset aiheuttavat suurta tuhoa, mutta niiden kantama on niin lyhyt, että vauriot syntyvät vain yhden solun sisällä. Näin vain booria sisältävät syöpäsolut tuhoutuvat ja viereiset terveet kudokset selviävät.