硼中子俘获治疗（Boron Neutron Capture Therapy）是一种创新的癌症治疗方法，它结合了放射疗法的原理与特定药物治疗的选择性。这种疗法利用硼10这一特殊的同位素，这种同位素能够捕获低能量的中子，引发一系列反应产生高LET（线性能量转移）的α粒子和^7Li核，这些产物具有强大的生物学效应，能够在微观层面上精确地杀伤肿瘤细胞，同时对周围的正常组织造成的损伤极小。
硼中子俘获治疗
硼中子俘获治疗的过程首先需要将含有硼10的化合物注入患者体内，这些化合物设计为可以特异性地积聚于肿瘤细胞中。当这些硼化合物足够积累于肿瘤细胞后，患者将被暴露于特定的中子源下。这些低能量的中子能够穿透人体并被硼10捕获。捕获中子后，硼10原子核会发生裂变，产生具有高细胞杀伤能力的α粒子和^7Li核。这些粒子的射程非常短，大约在一个细胞直径的范围内，因此它们能够在不损伤周围正常组织的情况下，精确地杀死肿瘤细胞。
硼中子俘获治疗的原理
硼10和中子的反应
硼中子俘获治疗的核心原理基于硼10原子核对低能量中子的捕获能力。当硼10捕获一个中子时，它会发生一种核反应，产生高能量的α粒子（一种带有正电的氦原子核）和锂7核。
精确的杀伤效果
α粒子和^7Li核具有强大的杀伤肿瘤细胞的能力，但它们在组织中的穿透距离非常短，仅有几微米（大约是一个细胞的大小）。这意味着，它们只能在释放点附近的极小范围内发挥作用，从而实现对肿瘤细胞的精确杀伤，而对周围正常组织的损害最小化。
硼中子俘获治疗的应用过程
硼的选择性积累
治疗开始前，患者通过静脉注射接受含有硼10的药物。这些药物被设计为能够特别集中于癌细胞中，而不是正常细胞。硼的这种选择性积累是硼中子俘获治疗能够精确目标癌细胞的基础。
中子捕获和核反应
当硼化合物积累在癌细胞后，患者会被暴露于低能量的中子束下。这些中子能够穿透人体并被硼10原子核捕获。一旦捕获，硼原子就会发生裂变，产生两种高能量的粒子——α粒子（一种带有正电的粒子，本质上是氦原子核）和锂7原子。
局部杀伤作用
由于α粒子和锂7原子的行动范围非常短（只有几个微米，大约一个细胞的直径），它们只会在硼积累的局部区域内释放能量，从而精确地摧毁癌细胞，同时保护周围的正常细胞免受损伤。
硼中子俘获治疗的应用
头颈部肿瘤：硼中子俘获治疗对于难以通过传统方法（如手术、放疗或化疗）治疗的头颈部恶性肿瘤表现出特别的治疗潜力。它能够精确地攻击肿瘤，减少对正常组织的伤害，从而减轻患者的痛苦和副作用。
脑肿瘤：由于硼中子俘获治疗具有高度的选择性和局部杀伤作用，它也被视为治疗某些类型脑肿瘤（如多形性胶质母细胞瘤）的有希望的策略。
相关术语阐述
硼10：硼的一种稳定同位素，能够捕获低能中子并引发核反应。
中子：一种没有电荷的次原子粒子，能够穿透物质并引发某些类型的核反应。
α粒子：一种高能量的带正电粒子，实质上是氦原子的核，具有强大的生物杀伤能力。
锂7：锂的一种同位素，是硼10捕获中子后产生的反应产物之一，同样具有局部杀伤作用。
硼中子俘获治疗的研究进展
硼中子俘获治疗的临床研究已在全球多个国家如芬兰、日本和中国进行。这些研究主要集中在对难治性肿瘤，特别是头颈部恶性肿瘤的治疗。这些肿瘤因其位置敏感、手术风险高和对常规治疗的抵抗性而成为硼中子俘获治疗研究的重点。
芬兰是硼中子俘获治疗研究的先行者之一，特别是在头颈部恶性肿瘤的治疗上取得了显著成果。芬兰研究者通过利用FiR1研究反应堆进行的临床试验展示了硼中子俘获治疗在治疗局部晚期或复发性头颈部肿瘤中的潜力。他们的研究显示，硼中子俘获治疗能够显著缩小肿瘤体积，并在一些情况下达到完全缓解。
日本的研究团队成功地将硼中子俘获治疗技术从依赖核反应堆转向更为安全便捷的加速器基础设施。这一创新极大地推动了硼中子俘获治疗技术的实用化和普及化。日本厚生劳动省批准了世界上首台专用于临床治疗的硼中子俘获治疗加速器，以及全球首个硼药物Steboronine的上市。这些成就标志着硼中子俘获治疗进入了一个新的临床应用阶段。
中国研究者也在积极探索硼中子俘获治疗在头颈部恶性肿瘤治疗中的应用。中国首座专为硼中子俘获治疗应用设计建在医院内的微型核反应堆中子源——中国医院中子照射器的建成，为中国硼中子俘获治疗的研究提供了重要的实验平台。此外，中国科学院高能物理研究所成功研制的基于加速器的硼中子俘获治疗装置进一步推进了硼中子俘获治疗技术在中国的临床试验和应用。 |
