Neutron capture therapy of cancer
ન્યુટ્રોન કેપ્ચર થેરાપી (એન. સી. ટી.) એ સ્થાનિક રીતે આક્રમક જીવલેણ ગાંઠો જેમ કે પ્રાથમિક મગજની ગાંઠો, માથા અને ગરદનના પુનરાવર્તિત કેન્સર અને ત્વચાના અને બાહ્ય ત્વચાના મેલાનોમાની સારવાર માટે રેડિયોથેરાપીનો એક પ્રકાર છે. તે બે તબક્કાની પ્રક્રિયા છેઃ પ્રથમ, દર્દીને સ્થિર આઇસોટોપ બોરોન-10 (બી) ધરાવતી ગાંઠ-સ્થાનિકીકરણ દવા આપવામાં આવે છે, જે ઓછી ઊર્જા ધરાવતા "થર્મલ" ન્યુટ્રોન મેળવવાની ઉચ્ચ વૃત્તિ ધરાવે છે. બી (3,837 કોઠાર) નો ન્યુટ્રોન ક્રોસ સેક્શન પેશીઓમાં જોવા મળતા નાઇટ્રોજન, હાઇડ્રોજન અથવા ઓક્સિજન જેવા અન્ય તત્વો કરતાં 1,000 ગણો વધારે છે. બીજા તબક્કામાં, દર્દીને એપિથર્મલ ન્યુટ્રોન સાથે વિકિરિત કરવામાં આવે છે, જેના સ્ત્રોતો ભૂતકાળમાં પરમાણુ રિએક્ટર હતા અને હવે પ્રવેગક છે જે ઉચ્ચ ઊર્જા એપિથર્મલ ન્યુટ્રોન ઉત્પન્ન કરે છે. પેશીઓમાં પ્રવેશ કરતી વખતે ઊર્જા ગુમાવ્યા પછી, પરિણામી ઓછી ઊર્જા ધરાવતા "થર્મલ" ન્યુટ્રોન બી અણુઓ દ્વારા કબજે કરવામાં આવે છે. પરિણામી સડો પ્રતિક્રિયા ઉચ્ચ-ઊર્જા આલ્ફા કણો પેદા કરે છે જે કેન્સરના કોષોને મારી નાખે છે જે પૂરતા પ્રમાણમાં બી લે છે. એન. સી. ટી. સાથે અત્યાર સુધીનો તમામ તબીબી અનુભવ બોરોન-10 સાથે છે; તેથી આ પદ્ધતિ બોરોન ન્યુટ્રોન કેપ્ચર થેરાપી (બી. એન. સી. ટી.) તરીકે ઓળખાય છે. ગેડોલીનિયમ જેવા અન્ય બિન-કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપનો ઉપયોગ પ્રાયોગિક પ્રાણી અભ્યાસો સુધી મર્યાદિત છે અને તબીબી રીતે કરવામાં આવ્યો નથી. બી. એન. સી. ટી. નું મૂલ્યાંકન ગ્લાયોબ્લાસ્ટોમા જેવા જીવલેણ મગજની ગાંઠો માટે પરંપરાગત કિરણોત્સર્ગ ઉપચારના વિકલ્પ તરીકે કરવામાં આવ્યું છે, જે હાલમાં અસાધ્ય છે, અને તાજેતરમાં, માથા અને ગરદન ક્ષેત્રના સ્થાનિક રીતે અદ્યતન પુનરાવર્તિત કેન્સર અને ઘણી ઓછી વાર, મુખ્યત્વે ત્વચા અને જનનાંગ ક્ષેત્રને સંડોવતા સુપરફિસિયલ મેલાનોમા. બોરોન ન્યુટ્રોન કેપ્ચર થેરાપી ઇતિહાસ જેમ્સ ચેડવિકે 1932માં ન્યુટ્રોનની શોધ કરી હતી. ત્યારબાદ ટૂંક સમયમાં, એચ. જે. ટેલરે અહેવાલ આપ્યો કે બોરોન-10 ન્યુક્લિયસમાં ઓછી ઊર્જા ધરાવતા "થર્મલ" ન્યુટ્રોનને પકડવાનું ઉચ્ચ વલણ છે. આ પ્રતિક્રિયા હીલિયમ-4 ન્યુક્લિયસ (આલ્ફા કણો) અને લિથિયમ-7 આયનોમાં બોરોન-10 ન્યુક્લિયસના પરમાણુ ક્ષયનું કારણ બને છે. 1936માં જી. એલ. ફિલાડેલ્ફિયા, પેન્સિલવેનિયામાં ફ્રેન્કલીન ઇન્સ્ટિટ્યૂટના વૈજ્ઞાનિક લોચરે આ શોધની ઉપચારાત્મક ક્ષમતાને માન્યતા આપી અને સૂચવ્યું કે આ ચોક્કસ પ્રકારની ન્યુટ્રોન કેપ્ચર પ્રતિક્રિયાનો ઉપયોગ કેન્સરની સારવાર માટે થઈ શકે છે. મેસેચ્યુસેટ્સ જનરલ હોસ્પિટલ ખાતેના ન્યુરોસર્જન વિલિયમ સ્વીટે સૌપ્રથમ 1951માં બોરોન ડિલિવરી એજન્ટ તરીકે બોરાક્સનો ઉપયોગ કરીને તમામ મગજની ગાંઠો, ગ્લાયોબ્લાસ્ટોમા મલ્ટિફોર્મ (જી. બી. એમ.) ની સૌથી જીવલેણ સારવાર માટે બી. એન. સી. ટી. નું મૂલ્યાંકન કરવા માટે જીવલેણ મગજની ગાંઠોની સારવાર માટે બી. એન. સી. ટી. નો ઉપયોગ કરવાની શક્યતા સૂચવી હતી. ત્યારબાદ લી ફાર દ્વારા લોંગ આઇલેન્ડ, ન્યૂયોર્ક, યુ. એસ. એ. માં બ્રુકહેવન નેશનલ લેબોરેટરી ખાતે ખાસ બાંધવામાં આવેલા પરમાણુ રિએક્ટરનો ઉપયોગ કરીને ક્લિનિકલ ટ્રાયલ શરૂ કરવામાં આવી હતી. અન્ય ક્લિનિકલ ટ્રાયલ 1954 માં સ્વીટ દ્વારા મેસેચ્યુસેટ્સ જનરલ હોસ્પિટલમાં મેસેચ્યુસેટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી (એમઆઇટી) ખાતે રિસર્ચ રિએક્ટરનો ઉપયોગ કરીને શરૂ કરવામાં આવી હતી. વિશ્વભરમાં સંખ્યાબંધ સંશોધન જૂથોએ મગજની ગાંઠો ધરાવતા દર્દીઓની સારવાર માટે સ્વીટ અને ફારના પ્રારંભિક અભૂતપૂર્વ તબીબી અભ્યાસો ચાલુ રાખ્યા છે, અને ત્યારબાદ 1960ના દાયકામાં હિરોશી હાતાનાકાના અગ્રણી તબીબી અભ્યાસો ચાલુ રાખ્યા છે. ત્યારથી, જાપાન, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ, સ્વીડન, ફિનલેન્ડ, ચેક રિપબ્લિક અને આર્જેન્ટિના સહિત સંખ્યાબંધ દેશોમાં ક્લિનિકલ પરીક્ષણો કરવામાં આવ્યા છે. ફુકુશિમા (2011) ખાતે પરમાણુ અકસ્માત પછી, ત્યાં ક્લિનિકલ પ્રોગ્રામ રિએક્ટર ન્યુટ્રોન સ્રોતમાંથી પ્રવેગકમાં પરિવર્તિત થયો જે ઉચ્ચ ઉર્જા ન્યુટ્રોન ઉત્પન્ન કરશે જે પેશીઓમાં પ્રવેશતા થર્મલ બને છે. ન્યુટ્રોન કેપ્ચર થેરાપી એ મૂળભૂત સિદ્ધાંતોની દ્વિસંગી પ્રણાલી છે જેમાં તેની ઉપચારાત્મક અસર હાંસલ કરવા માટે બે અલગ-અલગ ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે. દરેક ઘટક પોતે જ બિન-ટ્યુમોરિસાઈડલ છે, પરંતુ જ્યારે તેને જોડવામાં આવે છે ત્યારે તે કેન્સરના કોષો માટે અત્યંત ઘાતક બની શકે છે. બી. એન. સી. ટી. પરમાણુ ગ્રહણ અને ક્ષય પ્રતિક્રિયાઓ પર આધારિત છે જે ત્યારે થાય છે જ્યારે બિન-કિરણોત્સર્ગી બોરોન-10, જે કુદરતી તાત્વિક બોરોનનો આશરે 20 ટકા હિસ્સો બનાવે છે, ઉત્તેજિત બોરોન-11 (11 બી *) મેળવવા માટે યોગ્ય ઊર્જાના ન્યુટ્રોન સાથે ઇરેડિયેશન થાય છે. આ ઉચ્ચ-ઊર્જા આલ્ફા કણો (4He ન્યુક્લી) અને ઉચ્ચ-ઊર્જા લિથિયમ-7 (7Li) ન્યુક્લી ઉત્પન્ન કરવા માટે કિરણોત્સર્ગી ક્ષયમાંથી પસાર થાય છે. પરમાણુ પ્રતિક્રિયા છેઃ 10B + nth → [11B] * → α + 7Li + 2.31 MeV બંને આલ્ફા કણો અને લિથિયમ ન્યુક્લિયસ પ્રતિક્રિયાની તાત્કાલિક નજીકમાં 5-9 માઇક્રોનની શ્રેણી સાથે નજીકથી અંતર ધરાવતા આયનીકરણનું ઉત્પાદન કરે છે. આ લગભગ લક્ષ્ય કોષનો વ્યાસ છે, અને આમ કેપ્ચર પ્રતિક્રિયાની ઘાતકતા બોરોન ધરાવતા કોષો સુધી મર્યાદિત છે. તેથી, બી. એન. સી. ટી. ને જૈવિક અને શારીરિક રીતે લક્ષિત કિરણોત્સર્ગ ઉપચાર તરીકે ગણી શકાય. બી. એન. સી. ટી. ની સફળતા આસપાસના સામાન્ય પેશીઓમાં માત્ર થોડી માત્રા સાથે ગાંઠમાં 10 બી ની પૂરતી માત્રાના પસંદગીયુક્ત વિતરણ પર આધારિત છે. આમ, સામાન્ય પેશીઓ, જો તેઓએ પૂરતી માત્રામાં બોરોન-10 ન લીધું હોય, તો ન્યુટ્રોન કેપ્ચર અને સડો પ્રતિક્રિયાઓથી બચી શકાય છે. સામાન્ય પેશી સહિષ્ણુતા, જોકે, પરમાણુ કેપ્ચર પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા નક્કી થાય છે જે સામાન્ય પેશી હાઇડ્રોજન અને નાઇટ્રોજન સાથે થાય છે. વિવિધ પ્રકારના બોરોન વિતરણ એજન્ટોનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું છે. પ્રથમ, જેનો મુખ્યત્વે જાપાનમાં ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, તે પોલિહેડ્રલ બોરેન આયન, સોડિયમ બોરોકેપ્ટેટ અથવા બી. એસ. એચ. () છે, અને બીજું ફેનીલાલાનિનનું ડાયહાઇડ્રોક્સિબોરિલ વ્યુત્પન્ન છે, જેને બોરોનોફિનાઇલાલાનિન અથવા બી. પી. એ. કહેવાય છે. બાદમાં ઘણા ક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સમાં ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. ઇન્ટ્રાવીનસ ઇન્ફ્યુઝન દ્વારા બી. પી. એ. અથવા બી. એસ. એચ. ના વહીવટ પછી, ગાંઠની જગ્યા ન્યુટ્રોન સાથે ઇરેડિયેશન થાય છે, જેનો સ્રોત, તાજેતરમાં સુધી, ખાસ કરીને પરમાણુ રિએક્ટર ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યો છે અને હવે તે ન્યુટ્રોન એક્સિલરેટર છે. 1994 સુધી, જાપાન અને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં ઓછી-ઊર્જા (<0.5 eV) થર્મલ ન્યુટ્રોન બીમનો ઉપયોગ થતો હતો, પરંતુ તેઓ પેશીઓમાં પ્રવેશની મર્યાદિત ઊંડાઈ ધરાવતા હોવાથી, ઉચ્ચ ઊર્જા (>. 5eV <10 KeV) એપિથર્મલ ન્યુટ્રોન બીમ, જે પ્રવેશની વધુ ઊંડાઈ ધરાવે છે, તેનો ઉપયોગ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ, યુરોપ, જાપાન, આર્જેન્ટિના, તાઇવાન અને ચીનમાં ક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સમાં તાજેતરમાં સુધી કરવામાં આવ્યો હતો જ્યારે પ્રવેગકોએ રિએક્ટરને બદલ્યા હતા. સિદ્ધાંતમાં બી. એન. સી. ટી. એ અત્યંત પસંદગીયુક્ત પ્રકારની કિરણોત્સર્ગ ચિકિત્સા છે જે નજીકના સામાન્ય કોષો અને પેશીઓને કિરણોત્સર્ગ નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના ગાંઠના કોષોને લક્ષ્ય બનાવી શકે છે. પરંપરાગત અપૂર્ણાંક બાહ્ય બીમ ફોટોન ઇરેડિયેશન માટે 6 થી 7 અઠવાડિયાની સરખામણીમાં 60-70 ગ્રે (Gy) સુધીની માત્રા એક કે બે કાર્યક્રમોમાં ગાંઠના કોષોમાં પહોંચાડી શકાય છે. જો કે, બી. એન. સી. ટી. ની અસરકારકતા ગાંઠની અંદર 10 બી. ના પ્રમાણમાં સજાતીય સેલ્યુલર વિતરણ પર આધારિત છે, અને ખાસ કરીને ઘટક ગાંઠ કોશિકાઓમાં, અને આ હજુ પણ મુખ્ય વણઉકેલાયેલી સમસ્યાઓમાંની એક છે જેણે તેની સફળતાને મર્યાદિત કરી છે. રેડિયોબાયોલોજીકલ વિચારણાઓ બી. એન. સી. ટી. માં ગાંઠ અને સામાન્ય પેશીઓમાં કિરણોત્સર્ગના ડોઝ ત્રણ પ્રકારના સીધા આયનીકરણ કિરણોત્સર્ગમાંથી ઊર્જા જમા થવાને કારણે છે જે તેમના રેખીય ઊર્જા સ્થાનાંતરણ (એલ. ઇ. ટી.) માં અલગ પડે છે, જે આયનીકરણ કણોના માર્ગ પર ઊર્જા નુકશાનનો દર છેઃ 1. નિમ્ન-LET ગામા કિરણો, જે મુખ્યત્વે સામાન્ય પેશી હાઇડ્રોજન પરમાણુ [H (n, γ) H] દ્વારા થર્મલ ન્યુટ્રોનને પકડવાથી પરિણમે છે; ઉચ્ચ-LET પ્રોટોન, ઝડપી ન્યુટ્રોનના સ્કેટરિંગ દ્વારા અને નાઇટ્રોજન અણુઓ [N (n, p) C] દ્વારા થર્મલ ન્યુટ્રોનના કબજામાંથી ઉત્પન્ન થાય છે; અને 3. ઉચ્ચ-LET, ભારે ચાર્જવાળા આલ્ફા કણો (હિલીયમ [હે] ન્યુક્લિયસને તોડવામાં આવે છે) અને લિથિયમ-7 આયનો, થર્મલ ન્યુટ્રોન કેપ્ચર અને B [B [n, α) Li] સાથે સડો પ્રતિક્રિયાઓના ઉત્પાદનો તરીકે મુક્ત થાય છે. ગાંઠો અને આસપાસના સામાન્ય પેશીઓ બંને કિરણોત્સર્ગ ક્ષેત્રમાં હાજર હોવાથી, આદર્શ એપિથર્મલ ન્યુટ્રોન બીમ સાથે પણ, એક અનિવાર્ય, બિન-વિશિષ્ટ પૃષ્ઠભૂમિ માત્રા હશે, જેમાં ઉચ્ચ અને નિમ્ન-LET કિરણોત્સર્ગ બંનેનો સમાવેશ થાય છે. જો કે, ગાંઠમાં બી ની ઊંચી સાંદ્રતા તેને નજીકના સામાન્ય પેશીઓ કરતાં વધુ કુલ માત્રા મેળવવામાં પરિણમશે, જે બી. એન. સી. ટી. માં ઉપચારાત્મક લાભ માટેનો આધાર છે. કોઈપણ પેશીઓમાં વિતરિત Gy માં કુલ કિરણોત્સર્ગની માત્રા ફોટોન-સમકક્ષ એકમોમાં વ્યક્ત કરી શકાય છે, જે દરેક ઉચ્ચ-LET માત્રા ઘટકોના વજન પરિબળો (Gyw) દ્વારા ગુણાકારનો સરવાળો છે, જે આમાંના દરેક ઘટકોની વધેલી કિરણોત્સર્ગી અસરકારકતા પર આધાર રાખે છે. ક્લિનિકલ ડોસિમેટ્રી બાયોલોજિકલ વેઇટિંગ પરિબળોનો ઉપયોગ ઉચ્ચ-ગ્રેડ ગ્લિઓમા ધરાવતા દર્દીઓમાં તાજેતરના તમામ ક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સમાં કરવામાં આવ્યો છે, જેમાં એપિથર્મલ ન્યુટ્રોન બીમ સાથે બોરોનોફેનાઇલાલાનિન (BPA) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. ખોપરી ઉપરની ચામડીમાં કિરણોત્સર્ગના ડોઝનો બી (એન, α) લી ભાગ બી. એન. સી. ટી. ના સમયે લોહીમાં માપવામાં આવેલા બોરોનની સાંદ્રતા પર આધારિત છે, એમ ધારીને કે લોહીઃ 1.5:1 નો ખોપરી ઉપરની ચામડીના બોરોનની સાંદ્રતા ગુણોત્તર અને 2.5 ની ત્વચામાં બી. પી. એ. માટે સંયોજન જૈવિક અસરકારકતા (સી. બી. ઈ.) પરિબળ છે. આલ્ફા કણો જેવા બીમના ઉચ્ચ-એલઇટી ઘટકો માટે તમામ પેશીઓમાં સંબંધિત જૈવિક અસરકારકતા (આરબીઇ) અથવા 3.2 ના સીબીઇ પરિબળનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. આરબીઇ પરિબળનો ઉપયોગ વિવિધ પ્રકારના આયનીકરણ કિરણોત્સર્ગની જૈવિક અસરકારકતાની તુલના કરવા માટે થાય છે. ઉચ્ચ-એલઇટી ઘટકોમાં સામાન્ય પેશી નાઇટ્રોજન સાથે કેપ્ચર પ્રતિક્રિયાના પરિણામે પ્રોટોન અને હાઇડ્રોજન સાથે ઝડપી ન્યુટ્રોનની અથડામણના પરિણામે રીકોઇલ પ્રોટોનનો સમાવેશ થાય છે. તે પર ભાર મૂકવો આવશ્યક છે કે મનુષ્યોમાં બોરોન વિતરણ એજન્ટનું પેશી વિતરણ પ્રાયોગિક પ્રાણી મોડેલ જેવું જ હોવું જોઈએ જેથી ક્લિનિકલ કિરણોત્સર્ગ માટે કિરણોત્સર્ગના ડોઝના અંદાજ માટે પ્રાયોગિક રીતે મેળવેલા મૂલ્યોનો ઉપયોગ કરી શકાય. કોમ્પ્યુટેશનલ ડોસિમેટ્રી અને સારવાર આયોજન સંબંધિત વધુ વિગતવાર માહિતી માટે, રસ ધરાવતા વાચકોને આ વિષય પર વ્યાપક સમીક્ષા માટે સંદર્ભિત કરવામાં આવે છે. બોરોન વિતરણ એજન્ટો બી. એન. સી. ટી. માટે બોરોન વિતરણ એજન્ટોનો વિકાસ 1960ના દાયકાની શરૂઆતમાં શરૂ થયો હતો અને તે એક ચાલુ અને મુશ્કેલ કાર્ય છે. બી. એન. સી. ટી. માં સંભવિત ઉપયોગ માટે ડિલિવરી એજન્ટો ધરાવતા સંખ્યાબંધ બોરોન-10નું સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું છે. સફળ બોરોન વિતરણ એજન્ટ માટે સૌથી મહત્વપૂર્ણ જરૂરિયાતો છેઃ ઓછી પ્રણાલીગત ઝેરી અને ગાંઠના ઉચ્ચ ગ્રહણ સાથે સામાન્ય પેશીઓનું ગ્રહણ અને સાથે સાથે ઉચ્ચ ગાંઠઃ મગજ (ટીઃબીઆર) અને ગાંઠઃ રક્ત (ટીઃબીએલ) સાંદ્રતા ગુણોત્તર (> 3-4:1); ~ 20-50 માઇક્રોગ્રામ બી/જી ગાંઠની શ્રેણીમાં ગાંઠની સાંદ્રતા; લોહી અને સામાન્ય પેશીઓમાંથી ઝડપી સફાઇ અને બીએનસીટી દરમિયાન ગાંઠમાં દ્રઢતા. જો કે, 2021 સુધીમાં કોઈ પણ બોરોન ડિલિવરી એજન્ટ આ તમામ માપદંડોને પૂર્ણ કરતું નથી. નવી રાસાયણિક કૃત્રિમ તકનીકોના વિકાસ અને અસરકારક એજન્ટ અને તેમના વિતરણની રીતો માટે જરૂરી જૈવિક અને બાયોકેમિકલ આવશ્યકતાઓના વધેલા જ્ઞાન સાથે, વિવિધ પ્રકારના નવા બોરોન એજન્ટો ઉભરી આવ્યા છે (કોષ્ટક 1 માં ઉદાહરણો જુઓ). જો કે, આ સંયોજનોમાંથી માત્ર એકનું જ મોટા પ્રાણીઓમાં પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું છે, અને માત્ર બોરોનોફિનાઇલાલેનાઇન (બી. પી. એ.) અને સોડિયમ બોરોકેપ્ટેટ (બી. એસ. એચ.) નો તબીબી રીતે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. ડિલિવરી એજન્ટો કોઈપણ ક્રમમાં સૂચિબદ્ધ નથી જે બી. એન. સી. ટી. માટે તેમની સંભવિત ઉપયોગીતા સૂચવે છે. બોરોનેટેડ પોર્ફિરિન (બી. ઓ. પી. પી.) સિવાય ઉંદર અને ઉંદરો કરતા મોટા કોઈપણ પ્રાણીઓમાં આમાંથી કોઈ પણ એજન્ટનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું નથી, જેનું શ્વાનમાં પણ મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું છે. જો કે, શ્વાનોમાં બી. ઓ. પી. પી. ની ગંભીર ઝેરી અસરને કારણે, આગળ કોઈ અભ્યાસ હાથ ધરવામાં આવ્યો ન હતો. કેન્સરની ન્યુટ્રોન કેપ્ચર થેરાપી માટે બર્થ, આર. એફ., એમ. આઈ., પી., અને યાંગ, ડબલ્યુ., બોરોન ડિલિવરી એજન્ટ્સ, કેન્સર કોમ્યુનિકેશન્સ, 38:35 (2018) જુઓ. આ કોષ્ટકમાં ઉપયોગમાં લેવાતા સંક્ષિપ્ત શબ્દો નીચે મુજબ વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવ્યા છેઃ બી. એન. સી. ટી., બોરોન ન્યુટ્રોન કેપ્ચર થેરાપી; ડી. એન. એ., ડીઓક્સિરાઇબોન્યુક્લિક એસિડ; ઇ. જી. એફ., બાહ્ય વૃદ્ધિ પરિબળ; ઇ. જી. એફ. આર., બાહ્ય વૃદ્ધિ પરિબળ રીસેપ્ટર; એમ. ઓ. એ. બી. એસ., મોનોક્લોનલ એન્ટિબોડીઝ; વી. ઇ. જી. એફ., વેસ્ક્યુલર એન્ડોથેલિયલ વૃદ્ધિ પરિબળ. બોરોન વિતરણ એજન્ટોના વિકાસમાં મુખ્ય પડકાર એ છે કે સામાન્ય પેશીઓમાં પહોંચાડવામાં આવતા ન્યૂનતમ કિરણોત્સર્ગ સાથે ગાંઠના સ્થળે કિરણોત્સર્ગના ઉપચારાત્મક ડોઝનું ઉત્પાદન કરવા માટે પૂરતી બોરોન સાંદ્રતા (20-50 μg/g ગાંઠ) પ્રાપ્ત કરવા માટે પસંદગીયુક્ત ગાંઠને લક્ષ્ય બનાવવાની જરૂરિયાત છે. સામાન્ય મગજના કોષોની હાજરીમાં ફૂલેલી ગાંઠ (ગ્લિઓમા) કોષોનો પસંદગીયુક્ત વિનાશ શરીરના અન્ય સ્થળો પર દુર્ભાવનાઓની તુલનામાં વધુ મોટો પડકાર રજૂ કરે છે. જીવલેણ ગ્લિઓમા સામાન્ય મગજમાં ખૂબ ઘુસણખોરી કરે છે, હિસ્ટોલોજીકલ રીતે વૈવિધ્યસભર છે, તેમની જીનોમિક પ્રોફાઇલમાં વિજાતીય છે અને તેથી તે બધાને મારવા ખૂબ જ મુશ્કેલ છે. ગેડોલીનિયમ ન્યુટ્રોન કેપ્ચર થેરાપી (જી. ડી. એન. સી. ટી.) નીચેના કારણોસર એન. સી. ટી. માટે કેપ્ચર એજન્ટ તરીકે ગેડોલીનિયમ-157 (જી. ડી.) ના સંભવિત ઉપયોગમાં પણ થોડો રસ જોવા મળ્યો છેઃ પ્રથમ, અને અગ્રણી, તેનો 254,000 કોઠારનો ખૂબ ઊંચો ન્યુટ્રોન કેપ્ચર ક્રોસ સેક્શન રહ્યો છે. બીજું, ગેડોલીનિયમ સંયોજનો, જેમ કે જી. ડી.-ડી. ટી. પી. એ. (ગેડોપેંટેટ ડાઇમેગ્લ્યુમિન મેગ્નેવિસ્ટ), મગજની ગાંઠોના ચુંબકીય પ્રતિધ્વનિ ઇમેજિંગ (એમ. આર. આઈ.) માટે વિપરીત એજન્ટો તરીકે નિયમિતપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે અને પેશી સંવર્ધન (ઈન વિટ્રો) માં મગજની ગાંઠોના કોષો દ્વારા ઉચ્ચ ગ્રહણ દર્શાવવામાં આવ્યું છે. ત્રીજું, ગામા કિરણો અને આંતરિક રૂપાંતરણ અને ઑગર ઇલેક્ટ્રોન એ Gd (n, γ) Gd કેપ્ચર પ્રતિક્રિયા (Gd + n (0.025eV) → [Gd] → Gd + γ + 7.94 MeV) ની પેદાશો છે. જો કે ગામા કિરણોની માર્ગ લંબાઈ લાંબી હોય છે, આલ્ફા કણોની તુલનામાં તીવ્રતાના ક્રમમાં પ્રવેશની ઊંડાઈ વધારે હોય છે, અન્ય કિરણોત્સર્ગ ઉત્પાદનો (આંતરિક રૂપાંતરણ અને ઑગર ઇલેક્ટ્રોન) ની માર્ગ લંબાઈ લગભગ એક કોષ વ્યાસની હોય છે અને તે સીધા ડીએનએને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. તેથી, જો જી. ડી. કોષના કેન્દ્રકની અંદર સ્થિત થયેલ હોય તો તે ડીએનએ નુકસાનના ઉત્પાદન માટે અત્યંત ફાયદાકારક રહેશે. જો કે, જૈવિક રીતે સક્રિય અણુઓમાં ગેડોલીનિયમનો સમાવેશ કરવાની સંભાવના ખૂબ જ મર્યાદિત છે અને જી. ડી. એન. સી. ટી. માટે માત્ર થોડી સંખ્યામાં સંભવિત વિતરણ એજન્ટોનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું છે. બોરોન ધરાવતા સંયોજનો (કોષ્ટક 1) ની મોટી સંખ્યાની સરખામણીમાં પ્રાયોગિક પ્રાણીઓમાં જી. ડી. સાથે પ્રમાણમાં ઓછા અભ્યાસો હાથ ધરવામાં આવ્યા છે, જેનું પ્રાયોગિક પ્રાણીઓમાં (વિવોમાં) સંશ્લેષણ અને મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું છે. જી. ડી. ધરાવતા એમ. આર. આઈ. કોન્ટ્રાસ્ટ એજન્ટ મેગ્નેવિસ્ટનો ઉપયોગ કરીને જી. ડી. ડિલિવરી એજન્ટ તરીકે ઈન વિટ્રો પ્રવૃત્તિ દર્શાવવામાં આવી હોવા છતાં, પ્રાયોગિક પ્રાણી ગાંઠના નમૂનાઓમાં જી. ડી. એન. સી. ટી. ની અસરકારકતા દર્શાવતા બહુ ઓછા અભ્યાસો છે, અને સાહિત્યમાં ટાંકણીઓના અભાવ દ્વારા પુરાવા મળ્યા મુજબ, જી. ડી. એન. સી. ટી. નો, 2019 સુધીમાં, મનુષ્યમાં તબીબી રીતે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો નથી. ન્યુટ્રોન સ્ત્રોતો ક્લિનિકલ સ્ટડીઝ ન્યુટ્રોન સ્ત્રોતો તરીકે ન્યુક્લિયર રિએક્ટરોનો ઉપયોગ કરીને 2014 સુધી, એન. સી. ટી. માટે ન્યુટ્રોન સ્ત્રોતો ન્યુક્લિયર રિએક્ટર સુધી મર્યાદિત હતા. રિએક્ટરમાંથી મેળવેલા ન્યુટ્રોનને તેમની ઊર્જા અનુસાર થર્મલ (E <0.5 eV), એપિથર્મલ (0.5 eV <E <10 KeV), અથવા ઝડપી (E> 10 KeV) તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. થર્મલ ન્યુટ્રોન BNCT માટે સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે તેઓ સામાન્ય રીતે B (n, α) Li કેપ્ચર પ્રતિક્રિયાની શરૂઆત કરે છે. જો કે, કારણ કે તેમાં પ્રવેશની મર્યાદિત ઊંડાઈ હોય છે, એપિથર્મલ ન્યુટ્રોન, જે ઊર્જા ગુમાવે છે અને પેશીઓમાં પ્રવેશ કરતી વખતે થર્મલ રેન્જમાં આવે છે, તેનો ઉપયોગ મેલાનોમા જેવી ત્વચાની ગાંઠો સિવાય અન્ય તબીબી ઉપચાર માટે થતો નથી. ખૂબ જ સારી ન્યુટ્રોન બીમ ગુણવત્તા ધરાવતા સંખ્યાબંધ પરમાણુ રિએક્ટર વિકસાવવામાં આવ્યા છે અને તબીબી રીતે તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. તેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છેઃ જાપાનના કુમટોરીમાં ક્યોટો યુનિવર્સિટી રિસર્ચ રિએક્ટર ઇન્સ્ટિટ્યૂટ (કેયુઆરઆરઆઈ); મેસેચ્યુસેટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટેક્નોલોજી રિસર્ચ રિએક્ટર (એમઆઇટીઆર); ફિનલેન્ડના વીટીટી ટેકનિકલ રિસર્ચ સેન્ટર, એસ્પૂ ખાતે એફઆઈઆર1 (ટ્રિગા એમકે II) રિસર્ચ રિએક્ટર; આર્જેન્ટિનાના બેરિલોચેમાં આરએ-6 સીએનઇએ રિએક્ટર; નેધરલેન્ડ્સમાં પેટેન ખાતે હાઈ ફ્લક્સ રિએક્ટર (એચએફઆર); અને તાઇવાનના સિંચુમાં નેશનલ ત્સિંગ હુઆ યુનિવર્સિટી ખાતે ત્સિંગ હુઆ ઓપન-પૂલ રિએક્ટર (ટીએચઓઆર). જાપાન એટોમિક એનર્જી એજન્સી, ટોકાઈ, જાપાન ખાતે જેઆરઆર-4 એ બેઇજિંગ, ચીનમાં ફ્રી-સ્ટેન્ડિંગ સુવિધામાં કોમ્પેક્ટ ઇન-હોસ્પિટલ ન્યુટ્રોન ઇરેડિએટર (આઈએચએનઆઈ) છે. મે 2021 સુધીમાં, આર્જેન્ટિના, ચીન અને તાઇવાનમાં માત્ર રિએક્ટરોનો ઉપયોગ હજુ પણ તબીબી રીતે કરવામાં આવી રહ્યો છે. એવી ધારણા છે કે, 2022 માં અમુક સમયની શરૂઆતથી, ફિનલેન્ડમાં ક્લિનિકલ અભ્યાસો ન્યુટ્રોન થેરાપ્યુટિક્સ, ડેનવર્સ, મેસેચ્યુસેટ્સ દ્વારા યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં ડિઝાઇન અને બનાવટી પ્રવેગક ન્યુટ્રોન સ્રોતનો ઉપયોગ કરશે. મગજની ગાંઠો માટે બી. એન. સી. ટી. ના તબીબી અભ્યાસો યુ. એસ. અને જાપાનમાં પ્રારંભિક અભ્યાસો 1950ના દાયકા સુધી ન્યૂયોર્કમાં બ્રુકહેવન નેશનલ લેબોરેટરી (બી. એન. એલ.) ખાતે ફાર દ્વારા અને મેસેચ્યુસેટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી (એમ. આઈ. ટી.) પરમાણુ રિએક્ટર (એમ. આઈ. ટી. આર.) નો ઉપયોગ કરીને મેસેચ્યુસેટ્સ જનરલ હોસ્પિટલ (એમ. જી. એચ.) ખાતે સ્વીટ અને બ્રાઉનેલ દ્વારા બોરોન વિતરણ એજન્ટ તરીકે વિવિધ ઓછા પરમાણુ વજનના બોરોન સંયોજનોનો ઉપયોગ કરીને પ્રથમ તબીબી પરીક્ષણો શરૂ કરવામાં આવ્યા ન હતા. જો કે, આ અભ્યાસોના પરિણામો નિરાશાજનક હતા, અને 1990ના દાયકા સુધી યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં કોઈ વધુ તબીબી પરીક્ષણો હાથ ધરવામાં આવ્યાં ન હતાં. એમજીએચ ખાતે સ્વીટ્સ લેબોરેટરીમાં બે વર્ષની ફુલબ્રાઇટ ફેલોશિપ પછી, 1967માં જાપાનમાં હિરોશી હાતાનાકા દ્વારા ક્લિનિકલ અભ્યાસ શરૂ કરવામાં આવ્યો હતો. તેમણે ઓછી ઊર્જા ધરાવતા થર્મલ ન્યુટ્રોન બીમનો ઉપયોગ કર્યો હતો, જેમાં ઓછી પેશીઓ ભેદી થવાના ગુણધર્મો હતા અને બોરોન વિતરણ એજન્ટ તરીકે સોડિયમ બોરોકેપ્ટેટ (બીએસએચ) નો ઉપયોગ કર્યો હતો, જેનું મૂલ્યાંકન એમજીએચ ખાતે આલ્બર્ટ સોલોવે દ્વારા બોરોન વિતરણ એજન્ટ તરીકે કરવામાં આવ્યું હતું. હટાનકાની પ્રક્રિયામાં, શક્ય હોય તેટલી ગાંઠને શસ્ત્રક્રિયા દ્વારા કાપવામાં આવી હતી ("ડિબલ્કિંગ"), અને ત્યારબાદ અમુક સમયે, બીએસએચને ધીમા પ્રેરણા દ્વારા સંચાલિત કરવામાં આવ્યું હતું, સામાન્ય રીતે આંતર-ધમની દ્વારા, પરંતુ પછીથી નસમાં. બારથી 14 કલાક પછી, બી. એન. સી. ટી. ઓછી-ઊર્જા થર્મલ ન્યુટ્રોન બીમનો ઉપયોગ કરીને વિવિધ પરમાણુ રિએક્ટરમાંથી એક અથવા બીજા પર હાથ ધરવામાં આવી હતી. થર્મલ ન્યુટ્રોન બીમના નબળા પેશી-ભેદી ગુણધર્મોને કારણે ખુલ્લા મગજને સીધા વિકિરિત કરવા માટે ત્વચાને પ્રતિબિંબિત કરવાની અને હાડકાના ફ્લેપને વધારવાની જરૂર હતી, આ પ્રક્રિયા સૌપ્રથમ સ્વીટ અને તેના સહયોગીઓ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતી હતી. અંદાજે 200થી વધુ દર્દીઓની સારવાર હટનાકા દ્વારા અને ત્યારબાદ તેમના સહયોગી નાકાગાવા દ્વારા કરવામાં આવી હતી. દર્દીની વસ્તીની વૈવિધ્યતાને કારણે, ગાંઠના સૂક્ષ્મ નિદાન અને તેના ગ્રેડ, કદ અને દર્દીઓની સામાન્ય દૈનિક પ્રવૃત્તિઓ (કાર્નોફ્સ્કી પ્રદર્શન સ્થિતિ) કરવાની ક્ષમતાના સંદર્ભમાં, ઉપચારાત્મક અસરકારકતા વિશે ચોક્કસ તારણો સાથે આવવું શક્ય ન હતું. જો કે, અસ્તિત્વ ટકાવી રાખવાની માહિતી તે સમયે પ્રમાણભૂત ઉપચાર દ્વારા મેળવેલી માહિતી કરતાં વધુ ખરાબ નહોતી, અને એવા ઘણા દર્દીઓ હતા જેઓ લાંબા સમય સુધી બચી ગયા હતા, અને કદાચ તેઓ તેમના મગજની ગાંઠોમાંથી સાજા થઈ ગયા હતા. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ અને જાપાન બી. એન. સી. ટી. માં મગજની ગાંઠો ધરાવતા દર્દીઓનો વધુ તબીબી અભ્યાસ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં 1990ના દાયકાના મધ્યમાં ચાનાના, ડિયાઝ અને કોડેરે અને તેમના સહકાર્યકરો દ્વારા બ્રુકહેવન નેશનલ લેબોરેટરીમાં બ્રુકહેવન મેડિકલ રિસર્ચ રિએક્ટર (બી. એમ. આર. આર.) નો ઉપયોગ કરીને અને હાર્વર્ડ/મેસેચ્યુસેટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી (એમ. આઈ. ટી.) માં એમ. આઈ. ટી. રિસર્ચ રિએક્ટર (એમ. આઈ. ટી. આર.) નો ઉપયોગ કરીને ફરી શરૂ કરવામાં આવ્યો હતો. પ્રથમ વખત, બી. પી. એ. નો ઉપયોગ બોરોન વિતરણ એજન્ટ તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો, અને દર્દીઓને ઉચ્ચ ઊર્જા એપિથર્મલ ન્યુટ્રોનના સંમિશ્રિત બીમ સાથે ઇરેડિયેશન કરવામાં આવ્યા હતા, જેમાં થર્મલ ન્યુટ્રોન કરતા વધુ પેશી-પ્રવેશ ગુણધર્મો હતા. બેથ ઇઝરાયેલ ડેકોનેસ મેડિકલ સેન્ટર/હાર્વર્ડ મેડિકલ સ્કૂલ અને એમ. આઈ. ટી. ખાતે ઝેમેનહોફની આગેવાની હેઠળના સંશોધન જૂથે સૌપ્રથમ ક્લિનિકલ ટ્રાયલ માટે એપિથર્મલ ન્યુટ્રોન બીમનો ઉપયોગ કર્યો હતો. શરૂઆતમાં ત્વચાના મેલાનોમા ધરાવતા દર્દીઓની સારવાર કરવામાં આવી હતી અને તેમાં મગજની ગાંઠો, ખાસ કરીને મગજમાં મેલાનોમા મેટાસ્ટેટિક અને પ્રાથમિક ગ્લાયોબ્લાસ્ટોમા (જી. બી. એમ.) ધરાવતા દર્દીઓનો સમાવેશ કરવામાં આવ્યો હતો. સંશોધન ટીમમાં એમ. આઈ. ટી. ખાતે ઓટ્ટો હાર્લિંગ અને બોસ્ટનમાં બેથ ઇઝરાયેલ ડેકોનેસ મેડિકલ સેન્ટર ખાતે રેડિયેશન ઓન્કોલોજિસ્ટ પોલ બુસે સામેલ હતા. હાર્વર્ડ-એમઆઇટી સંશોધન જૂથ દ્વારા કુલ 22 દર્દીઓની સારવાર કરવામાં આવી હતી. ચામડીના મેલાનોમા ધરાવતા પાંચ દર્દીઓને એમ. આઈ. ટી. સંશોધન રિએક્ટર (એમ. આઈ. ટી. આર.-II) ખાતે એપિથર્મલ ન્યુટ્રોન બીમનો ઉપયોગ કરીને પણ સારવાર આપવામાં આવી હતી અને ત્યારબાદ મગજની ગાંઠો ધરાવતા દર્દીઓને એમ. આઈ. ટી. રિએક્ટર ખાતે પુનઃડિઝાઇન કરેલા બીમનો ઉપયોગ કરીને સારવાર આપવામાં આવી હતી જે મૂળ એમ. આઈ. ટી. આર.-II બીમ અને બી. પી. એ. કેપ્ચર એજન્ટ તરીકે ઘણી શ્રેષ્ઠ લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે. હાર્વર્ડ-એમ. આઈ. ટી. ખાતે સારવાર કરાયેલા કેસોના તબીબી પરિણામનો સારાંશ બુસે દ્વારા આપવામાં આવ્યો છે. સારવાર સારી રીતે સહન કરવામાં આવી હોવા છતાં, પરંપરાગત બાહ્ય બીમ એક્સ-ઇરેડિયેશન મેળવનારાઓની સરખામણીમાં બી. એન. સી. ટી. મેળવનારા દર્દીઓના સરેરાશ સર્વાઇવલ ટાઇમ્સ (એમ. એસ. ટી.) માં કોઈ નોંધપાત્ર તફાવત નહોતો. જાપાનની ઓસાકા મેડિકલ કોલેજમાં શિન-ઇચી મિયાટેક અને શિનજી કાવાબાતાએ એકલા અથવા બીએસએચ (100 મિલિગ્રામ/કિગ્રા) સાથે સંયોજનમાં બી. પી. એ. (500 મિલિગ્રામ/કિગ્રા) નો ઉપયોગ કરીને વ્યાપક તબીબી અભ્યાસો હાથ ધર્યા છે, જે નસમાં (એટલે કે) દાખલ કરવામાં આવ્યા છે. 2 કલાકથી વધુ, ત્યારબાદ ક્યોટો યુનિવર્સિટી રિસર્ચ રિએક્ટર ઇન્સ્ટિટ્યૂટ (કેયુઆરઆરઆઈ) ખાતે ન્યુટ્રોન ઇરેડિયેશન. તેમની પ્રથમ અજમાયશમાં ઉચ્ચ ગ્રેડના ગ્લિઓમા ધરાવતા 10 દર્દીઓનો સરેરાશ સર્વાઇવલ ટાઇમ (એમ. એસ. ટી.) 15.6 મહિના હતો, જેમાં એક લાંબા ગાળાના સર્વાઇવર (> 5 વર્ષ) હતા. પ્રાયોગિક પ્રાણી ડેટાના આધારે, જે દર્શાવે છે કે બી. એન. સી. ટી. એ એક્સ-ઇરેડિયેશન સાથે સંયોજનમાં એકલા બી. એન. સી. ટી. ની સરખામણીમાં ઉન્નત અસ્તિત્વનું ઉત્પાદન કર્યું, મિયાટેક અને કાવાબાતાએ બી. એન. સી. ટી. ને સંયુક્ત કર્યું, ઉપર વર્ણવ્યા મુજબ, એક્સ-રે બુસ્ટ સાથે. 20 થી 30 Gy ની કુલ માત્રા આપવામાં આવી હતી, જેને 2 Gy દૈનિક અપૂર્ણાંકોમાં વહેંચવામાં આવી હતી. દર્દીઓના આ જૂથનું એમ. એસ. ટી. 23.5 મહિનાનું હતું અને વાળ ખરવા (ઉંદરી) સિવાય કોઈ નોંધપાત્ર ઝેરીપણું જોવા મળ્યું ન હતું. જો કે, આ દર્દીઓના નોંધપાત્ર સબસેટ, જેમાંના મોટા પ્રમાણમાં નાના સેલ વેરિઅન્ટ ગ્લિઓબ્લાસ્ટોમા હતા, તેમના ગાંઠોના મગજનો પ્રવાહી પ્રસાર વિકસાવ્યો. મિયાટેક અને તેમના સહકાર્યકરોએ રિકરન્ટ હાઇ ગ્રેડ મેનિન્જીયોમાસ (એચજીએમ) ધરાવતા 44 દર્દીઓના સમૂહની પણ સારવાર કરી છે, જે અન્ય તમામ ઉપચારાત્મક અભિગમો માટે પ્રતિકૂળ હતા. જાપાનના કુમટોરીમાં ક્યોટો યુનિવર્સિટી રિસર્ચ રિએક્ટર ઇન્સ્ટિટ્યૂટમાં ન્યુટ્રોન ઇરેડિયેશનના બે કલાક પહેલા બોરોનોફેનાઇલાલાનિનના નસમાં વહીવટનો ક્લિનિકલ રેજિમેન્ટમાં સમાવેશ થતો હતો. ગાંઠ સંકોચનના રેડિયોગ્રાફિક પુરાવા, પ્રારંભિક નિદાન પછી એકંદર સર્વાઇવલ (ઓએસ), બીએનસીટી પછી ઓએસ અને સારવારની નિષ્ફળતા સાથે સંકળાયેલ રેડિયોગ્રાફિક પેટર્નનો ઉપયોગ કરીને અસરકારકતા નક્કી કરવામાં આવી હતી. બી. એન. સી. ટી. પછી સરેરાશ ઓએસ નિદાનના 29.6 મહિના અને 98.4 મહિના પછી હતું. નીચલા સ્તરની ગાંઠો ધરાવતા દર્દીઓમાં વધુ સારી પ્રતિક્રિયા જોવા મળી હતી. 36માંથી 35 દર્દીઓમાં, ગાંઠ સંકોચાઈ હતી, અને સરેરાશ પ્રગતિ-મુક્ત અસ્તિત્વ (પી. એફ. એસ.) 13.7 મહિના હતું. દર્દીઓના ગાંઠો પર સારું સ્થાનિક નિયંત્રણ હતું, જેનો પુરાવો એ હકીકત પરથી મળે છે કે માત્ર 22.2% દર્દીઓએ જ તેમના ગાંઠોના સ્થાનિક પુનરાવર્તનનો અનુભવ કર્યો હતો. આ પરિણામો પરથી, એવું તારણ કાઢવામાં આવ્યું હતું કે ઉપચારાત્મક રીફ્રેક્ટરી એચ. જી. એમ. ધરાવતા દર્દીઓમાં સ્વીકાર્ય સલામતી સાથે સ્થાનિક રીતે ગાંઠની વૃદ્ધિને નિયંત્રિત કરવા, ગાંઠોનું સંકોચન કરવા અને અસ્તિત્વ ટકાવી રાખવામાં બી. એન. સી. ટી. અસરકારક હતી. યામામોટો એટ અલ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવેલી અન્ય જાપાનીઝ અજમાયશમાં, બી. પી. એ. અને બી. એસ. એચ. ને 1 કલાકથી વધુ સમય સુધી દાખલ કરવામાં આવ્યા હતા, ત્યારબાદ જાપાન રિસર્ચ રિએક્ટર (જે. આર. આર.)-4 રિએક્ટરમાં બી. એન. સી. ટી. નો સમાવેશ કરવામાં આવ્યો હતો. ત્યારબાદ દર્દીઓને બી. એન. સી. ટી. પૂર્ણ થયા પછી એક્સ-રે બૂસ્ટ મળ્યો. એકંદરે સરેરાશ ટકી રહેવાનો સમય (એમઇએસટી) 27.1 મહિના હતો, અને 1 વર્ષ અને 2 વર્ષના ટકી રહેવાનો દર અનુક્રમે 87.5 અને <આઇડી1> હતો. મિયાટેક, કાવાબાતા અને યામામોટોના અહેવાલોના આધારે, બી. એન. સી. ટી. ને એક્સ-રે બુસ્ટ સાથે જોડીને નોંધપાત્ર ઉપચારાત્મક લાભ મેળવી શકાય છે. જો કે, આ સંયુક્ત ઉપચારને એકલા અથવા કેમોથેરાપી અને ઇમ્યુનોથેરાપી સહિતના અન્ય અભિગમો સાથે સંયોજનમાં શ્રેષ્ઠ બનાવવા અને મોટી દર્દી વસ્તીનો ઉપયોગ કરીને તેનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે વધુ અભ્યાસની જરૂર છે. ફિનલેન્ડમાં તબીબી અભ્યાસ ફિનિશ બી. એન. સી. ટી. કાર્યક્રમના ટેકનોલોજીકલ અને ભૌતિક પાસાઓનું સેવોલેનેન એટ અલ દ્વારા નોંધપાત્ર વિગતવાર વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે. હેલસિંકી યુનિવર્સિટી સેન્ટ્રલ હોસ્પિટલ અને ફિનલેન્ડના વી. ટી. ટી. ટેકનિકલ રિસર્ચ સેન્ટર ખાતે હેઇક્કી જોએન્સુ અને લીના કાનકાન્રાંટાની આગેવાની હેઠળના ચિકિત્સકોની ટીમ અને ઇરો આઉટરીનેન અને હન્ના કોઇવુનોરોની આગેવાની હેઠળના પરમાણુ ઇજનેરોએ પુનરાવર્તિત જીવલેણ ગ્લિઓમા (ગ્લિઓબ્લાસ્ટોમા) અને માથા અને ગરદનના કેન્સરના આશરે 200 થી વધુ દર્દીઓની સારવાર કરી છે, જેઓ પ્રમાણભૂત ઉપચારમાંથી પસાર થયા હતા, પુનરાવર્તિત થયા હતા અને ત્યારબાદ બોરોન ડિલિવરી એજન્ટ તરીકે બી. પી. એ. નો ઉપયોગ કરીને તેમના પુનરાવર્તન સમયે બી. એન. સી. ટી. મેળવ્યા હતા. ગ્લિઓમાસ ધરાવતા દર્દીઓમાં પ્રગતિનો સરેરાશ સમય 3 મહિનાનો હતો, અને એકંદરે એમ. ઇ. એસ. ટી. 7 મહિનાનો હતો. પુનરાવર્તિત જીવલેણ ગ્લિઓમા ધરાવતા દર્દીઓમાં અન્ય અહેવાલિત પરિણામો સાથે આ પરિણામોની તુલના કરવી મુશ્કેલ છે, પરંતુ તે પુનરાવર્તિત ગાંઠો ધરાવતા દર્દીઓમાં બચાવ ઉપચાર તરીકે બી. એન. સી. ટી. નો ઉપયોગ કરીને ભવિષ્યના અભ્યાસો માટે પ્રારંભિક બિંદુ છે. નાણાકીય સહિત વિવિધ કારણોસર, આ સુવિધા ખાતે આગળ કોઈ અભ્યાસ હાથ ધરવામાં આવ્યો નથી, જેને નિષ્ક્રિય કરી દેવામાં આવ્યો છે. જો કે, ન્યુટ્રોન થેરાપ્યુટિક્સ દ્વારા ડિઝાઇન અને બનાવટી પ્રવેગકનો ઉપયોગ કરીને BNCT સારવાર માટે નવી સુવિધા સ્થાપિત કરવામાં આવી છે. આ પ્રવેગક ખાસ કરીને હોસ્પિટલમાં ઉપયોગ કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું હતું, અને 2021 માં ડોસિમેટ્રિક અભ્યાસ પૂર્ણ થયા પછી ત્યાં BNCT સારવાર અને ક્લિનિકલ અભ્યાસ હાથ ધરવામાં આવશે. ફિનિશ અને વિદેશી બંને દર્દીઓને આ સુવિધામાં સારવાર આપવામાં આવે તેવી અપેક્ષા છે. સ્વીડનમાં ક્લિનિકલ અભ્યાસ રિએક્ટર ન્યુટ્રોન સ્રોતોનો ઉપયોગ કરીને BNCT સાથે મગજની ગાંઠોની સારવાર પર આ વિભાગને સમાપ્ત કરવા માટે, સ્વીડનના સ્ટડ્સવિકમાં સ્ટેનસ્ટેમ, સ્કોલ્ડ, કેપાલા અને તેમના સહકાર્યકરો દ્વારા હાથ ધરવામાં આવેલી ક્લિનિકલ ટ્રાયલ, સ્ટડ્સવિક પરમાણુ રિએક્ટર દ્વારા ઉત્પાદિત એપિથર્મલ ન્યુટ્રોન બીમનો ઉપયોગ કરીને, જેમાં મૂળરૂપે યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ અને જાપાનમાં ઉપયોગમાં લેવાતા થર્મલ બીમ કરતાં વધુ પેશીઓના પ્રવેશના ગુણધર્મો હતા, તેનો ટૂંકમાં સારાંશ આપવામાં આવશે. આ અભ્યાસ અગાઉના તમામ ક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સથી નોંધપાત્ર રીતે અલગ હતો જેમાં સંચાલિત બી. પી. એ. ની કુલ માત્રામાં વધારો કરવામાં આવ્યો હતો (900 મિલીગ્રામ/કિગ્રા), અને તેને દાખલ કરવામાં આવ્યો હતો એટલે કે વી. 6 કલાકથી વધુ. આ ગ્લિઓમા ધરાવતા ઉંદરોમાં પ્રાયોગિક પ્રાણી અભ્યાસો પર આધારિત હતું, જેમાં 6 કલાકના પ્રેરણા પછી ગાંઠના કોષોમાં ઘૂસણખોરી કરીને BPAનું વધેલું ગ્રહણ દર્શાવવામાં આવ્યું હતું. આ અભ્યાસમાં નોંધાયેલા 30 દર્દીઓ દ્વારા બી. પી. એ. નો લાંબો પ્રેરણા સમય સારી રીતે સહન કરવામાં આવ્યો હતો. બધાને 2 ક્ષેત્રો સાથે સારવાર આપવામાં આવી હતી, અને સરેરાશ આખા મગજની માત્રા 3.2-6.1 Gy (ભારિત) હતી, અને ગાંઠની લઘુતમ માત્રા 15.4 થી 54.3 Gy (ડબલ્યુ) સુધીની હતી. પરિણામોના મૂલ્યાંકન અંગે સ્વીડિશ તપાસકર્તાઓ વચ્ચે કેટલાક મતભેદ થયા છે. જીવન ટકાવી રાખવાની અપૂર્ણ માહિતીના આધારે, એમ. ઇ. એસ. ટી. 14.2 મહિના તરીકે નોંધવામાં આવી હતી અને ગાંઠની પ્રગતિનો સમય 5.8 મહિના હતો. જો કે, સંપૂર્ણ સર્વાઇવલ ડેટાની વધુ સાવચેતીપૂર્વકની તપાસમાં જાણવા મળ્યું છે કે એમ. ઇ. એસ. ટી. શસ્ત્રક્રિયાની પ્રમાણભૂત સારવાર મેળવનારા દર્દીઓ માટે નોંધાયેલા 15.5 મહિનાની સરખામણીમાં 17.7 મહિના હતી, ત્યારબાદ રેડિયોથેરાપી (આર. ટી.) અને ડ્રગ ટેમોઝોલોમાઇડ (ટી. એમ. ઝેડ.). વધુમાં, બી. એન. સી. ટી. પછી પ્રતિકૂળ ઘટનાઓની આવૃત્તિ (14 ટકા) માત્ર રેડિયેશન થેરાપી (આર. ટી.) પછીની સરખામણીમાં (21 ટકા) ઓછી હતી અને આ બંને ટી. એમ. ઝેડ. સાથે સંયોજનમાં આર. ટી. પછી જોવા મળતી ઘટનાઓ કરતાં ઓછી હતી. જો બી. પી. એ. ની ઊંચી માત્રા અને 6-કલાકના પ્રેરણા સમયનો ઉપયોગ કરીને મેળવેલ આ સુધારેલ જીવન ટકાવી રાખવાની માહિતી, અન્ય લોકો દ્વારા પુષ્ટિ કરી શકાય છે, પ્રાધાન્યમાં રેન્ડમાઇઝ્ડ ક્લિનિકલ ટ્રાયલમાં, તે મગજની ગાંઠોના બી. એન. સી. ટી. માં નોંધપાત્ર પગલું રજૂ કરી શકે છે, ખાસ કરીને જો ફોટોન બૂસ્ટ સાથે જોડવામાં આવે. માથા અને ગરદનના કેન્સર માટે બી. એન. સી. ટી. નો ક્લિનિકલ અભ્યાસ છેલ્લા 15 વર્ષોમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ ક્લિનિકલ પ્રગતિ એ છે કે માથા અને ગરદનના પ્રદેશની પુનરાવર્તિત ગાંઠો ધરાવતા દર્દીઓની સારવાર માટે બી. એન. સી. ટી. નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે, જેઓ અન્ય તમામ ઉપચારમાં નિષ્ફળ ગયા હતા. આ અભ્યાસો સૌપ્રથમ કાટો એટ અલ દ્વારા શરૂ કરવામાં આવ્યા હતા. જાપાનમાં. અને ત્યારબાદ ફિનલેન્ડમાં અન્ય કેટલાક જાપાની જૂથો અને કાનકાનરાંટા, જોએન્સુ, આઉટરીનેન, કોઇવુનોરો અને તેમના સહકાર્યકરો દ્વારા અનુસરવામાં આવ્યું. આ તમામ અભ્યાસોએ બી. પી. એ. નો બોરોન વિતરણ એજન્ટ તરીકે ઉપયોગ કર્યો હતો, સામાન્ય રીતે એકલા પરંતુ ક્યારેક ક્યારેક બી. એસ. એચ. સાથે સંયોજનમાં. વિવિધ પ્રકારની હિસ્ટોપેથોલોજિક ગાંઠો ધરાવતા દર્દીઓના ખૂબ જ વિજાતીય જૂથની સારવાર કરવામાં આવી છે, જેમાંથી સૌથી વધુ સંખ્યામાં વારંવાર થતા સ્ક્વામસ સેલ કાર્સિનોમા હતા. કેટો એટ અલ. તેઓએ દૂરના અદ્યતન કેન્સર ધરાવતા 26 દર્દીઓની શ્રેણી પર અહેવાલ આપ્યો છે, જેમના માટે આગળ કોઈ સારવારના વિકલ્પો નહોતા. ક્યાં તો બી. પી. એ. + બી. એસ. એચ. અથવા બી. પી. એ. એકલા 1 અથવા 2 કલાક એટલે કે વી. પ્રેરણા, અને આ પછી બી. એન. સી. ટી. એ એપિથર્મલ બીમનો ઉપયોગ કર્યો હતો. આ શ્રેણીમાં, 12 કિસ્સાઓમાં સંપૂર્ણ રીગ્રેસન, 10 આંશિક રીગ્રેસન અને 3 કિસ્સાઓમાં પ્રગતિ જોવા મળી હતી. એમ. એસ. ટી. 13.6 મહિના હતી, અને 6 વર્ષનું અસ્તિત્વ 24 ટકા હતું. નોંધપાત્ર સારવાર સંબંધિત ગૂંચવણો ("પ્રતિકૂળ" ઘટનાઓ) માં ક્ષણિક મ્યુકોસિટિસ, ઉંદરી અને ભાગ્યે જ, મગજની નેક્રોસિસ અને ઓસ્ટીયોમેલિટિસનો સમાવેશ થાય છે. કંકાન્રાંતા એટ અલ. માથા અને ગરદન ક્ષેત્રના નિષ્ક્રિય, સ્થાનિક રીતે પુનરાવર્તિત સ્ક્વામસ સેલ કાર્સિનોમા ધરાવતા 30 દર્દીઓના સંભવિત તબક્કા I/II અભ્યાસમાં તેમના પરિણામોની જાણ કરી છે. દર્દીઓને બે અથવા, કેટલાક કિસ્સાઓમાં, બી. પી. એ. (400 મિલિગ્રામ/કિગ્રા) નો ઉપયોગ કરીને એક બી. એન. સી. ટી. સારવાર આપવામાં આવી હતી, એટલે કે વી. 2 કલાકથી વધુ, ત્યારબાદ ન્યુટ્રોન ઇરેડિયેશન થાય છે. મૂલ્યાંકન કરાયેલા 29 દર્દીઓમાંથી, 76 ટકાના એકંદર પ્રતિસાદ દર સાથે, 13 સંપૂર્ણ અને 9 આંશિક છૂટછાટ હતી. સૌથી સામાન્ય પ્રતિકૂળ ઘટના મૌખિક મ્યુકોસિટિસ, મૌખિક પીડા અને થાક હતી. ક્લિનિકલ પરિણામોના આધારે, એવું તારણ કાઢવામાં આવ્યું હતું કે બી. એન. સી. ટી. માથા અને ગરદનના કેન્સર ધરાવતા નિષ્ક્રિય, અગાઉ ઇરેડિયેશન ધરાવતા દર્દીઓની સારવાર માટે અસરકારક હતી. કેટલીક પ્રતિક્રિયાઓ ટકાઉ હતી પરંતુ પ્રગતિ સામાન્ય હતી, સામાન્ય રીતે અગાઉ પુનરાવર્તિત ગાંઠના સ્થળે. ન્યુટ્રોન સ્રોતો પરના વિભાગમાં અગાઉ સૂચવ્યા મુજબ, સીધા સંકળાયેલા બે કંપનીઓ, વી. ટી. ટી. અને બોનેકાની આર્થિક મુશ્કેલીઓ સહિત વિવિધ કારણોસર ફિનલેન્ડમાં તમામ તબીબી અભ્યાસોનો અંત આવ્યો છે. જો કે, ન્યુટ્રોન થેરાપ્યુટિક્સ દ્વારા ડિઝાઇન અને બનાવટી અને હેલસિંકી યુનિવર્સિટી હોસ્પિટલમાં સ્થાપિત પ્રવેગક ન્યુટ્રોન સ્રોતનો ઉપયોગ કરીને ક્લિનિકલ અભ્યાસ 2022 સુધીમાં સંપૂર્ણપણે કાર્યરત થવો જોઈએ. છેવટે, તાઈવાનમાં લિંગ-વેઈ વાંગ અને તાઈપેઈ વેટરન્સ જનરલ હોસ્પિટલમાં તેમના સહકાર્યકરોની આગેવાની હેઠળના એક જૂથે રાષ્ટ્રીય ત્સિંગ હુઆ યુનિવર્સિટીના ત્સિંગ હુઆ ઓપન-પૂલ રિએક્ટર (ટી. એચ. ઓ. આર.) ખાતે સ્થાનિક રીતે પુનરાવર્તિત માથા અને ગરદનના કેન્સરના 17 દર્દીઓની સારવાર કરી છે. બે વર્ષનું એકંદર અસ્તિત્વ 47 ટકા અને બે વર્ષનું સ્થાનિક-પ્રાદેશિક નિયંત્રણ 28 ટકા હતું. તેમની સારવારની પદ્ધતિને વધુ અનુકૂળ બનાવવા માટે વધુ અભ્યાસો ચાલી રહ્યા છે. અન્ય પ્રકારનાં ગાંઠ મેલાનોમા અને એક્સ્ટ્રામામેરી પેગેટ રોગ બી. એન. સી. ટી. સાથે સારવાર કરાયેલ અન્ય એક્સ્ટ્રાક્રાનિયલ ગાંઠોમાં જીવલેણ મેલાનોમાનો સમાવેશ થાય છે. મૂળ અભ્યાસો જાપાનમાં સ્વર્ગીય યુટાકા મિશિમા અને કોબે યુનિવર્સિટીના ત્વચારોગવિજ્ઞાન વિભાગમાં તેમની ક્લિનિકલ ટીમ દ્વારા સ્થાનિક રીતે ઇન્જેક્ટ કરેલા BPA અને થર્મલ ન્યુટ્રોન બીમનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા. તે નિર્દેશ કરવો મહત્વપૂર્ણ છે કે તે મિશિમા જ હતા જેમણે સૌપ્રથમ બોરોન ડિલિવરી એજન્ટ તરીકે BPA નો ઉપયોગ કર્યો હતો, અને આ અભિગમ પછીથી કોડેરે એટ અલના પ્રાયોગિક પ્રાણી અભ્યાસોના આધારે અન્ય પ્રકારની ગાંઠો સુધી વિસ્તૃત કરવામાં આવ્યો હતો. બ્રુકહેવન નેશનલ લેબોરેટરી. લગભગ તમામ દર્દીઓમાં સ્થાનિક નિયંત્રણ પ્રાપ્ત થયું હતું, અને કેટલાકને તેમના મેલાનોમાથી સાજા કરવામાં આવ્યા હતા. માથા અને ગરદન ક્ષેત્રના મેલાનોમા, યોનિમાર્ગ અને જનનાંગ ક્ષેત્રના એક્સ્ટ્રામમેરી પેગેટ રોગ ધરાવતા દર્દીઓની સારવાર હિરત્સુકા એટ અલ દ્વારા કરવામાં આવી છે. આશાસ્પદ તબીબી પરિણામો સાથે. મેલાનોમાની સારવાર માટે આર્જેન્ટિનામાં બી. એન. સી. ટી. ની પ્રથમ ક્લિનિકલ ટ્રાયલ ઓક્ટોબર 2003માં કરવામાં આવી હતી અને ત્યારથી ત્વચીય મેલાનોમા ધરાવતા ઘણા દર્દીઓને બેરિલોચેમાં આર. એ.-6 પરમાણુ રિએક્ટર ખાતે બીજા તબક્કાના ક્લિનિકલ ટ્રાયલના ભાગ રૂપે સારવાર આપવામાં આવી છે. ન્યુટ્રોન બીમમાં મિશ્ર થર્મલ-હાયપરથર્મલ ન્યુટ્રોન સ્પેક્ટ્રમ હોય છે જેનો ઉપયોગ સુપરફિસિયલ ગાંઠોની સારવાર માટે થઈ શકે છે. બેઇજિંગમાં ઇન-હોસ્પિટલ ન્યુટ્રોન ઇરેડિએટર (IHNI) નો ઉપયોગ પ્રાથમિક જખમના સંપૂર્ણ પ્રતિસાદ સાથે અને 24 + મહિનાના ફોલો-અપ સમયગાળા દરમિયાન મોડી કિરણોત્સર્ગ ઈજાના કોઈ પુરાવા સાથે ત્વચાના મેલાનોમા ધરાવતા દર્દીઓની થોડી સંખ્યામાં સારવાર માટે કરવામાં આવ્યો છે. કોલોરેક્ટલ કેન્સરના બે દર્દીઓ, જે યકૃતમાં ફેલાઈ ગયા હતા, તેમની સારવાર ઝોન્ટા અને તેમના સહકાર્યકરો દ્વારા ઇટાલીની પાવિયા યુનિવર્સિટીમાં કરવામાં આવી છે. પ્રથમની સારવાર 2001માં અને બીજાની સારવાર 2003ના મધ્યમાં કરવામાં આવી હતી. દર્દીઓને આઈ. વી. મળ્યું હતું. બી. પી. એ. ની પ્રેરણા, ત્યારબાદ યકૃતને દૂર કરવું (હેપેટેક્ટોમી), જે શરીરની બહાર ઇરેડિયેશન કરવામાં આવ્યું હતું (એક્સ્ટ્રાકોર્પોરિયલ બી. એન. સી. ટી.) અને પછી દર્દીમાં ફરીથી ટ્રાન્સપ્લાન્ટ કરવામાં આવ્યું હતું. પ્રથમ દર્દીએ નોંધપાત્ર રીતે સારું પ્રદર્શન કર્યું હતું અને સારવાર પછી 4 વર્ષથી વધુ સમય સુધી બચી ગયો હતો, પરંતુ બીજો દર્દી હૃદયની સમસ્યાઓના એક મહિનાની અંદર મૃત્યુ પામ્યો હતો. સ્પષ્ટપણે, યકૃતના મેટાસ્ટેસિસની સારવાર માટે આ એક ખૂબ જ પડકારજનક અભિગમ છે, અને તે અસંભવિત છે કે તેનો ક્યારેય વ્યાપક ઉપયોગ કરવામાં આવશે. તેમ છતાં, પ્રથમ દર્દીમાં સારા તબીબી પરિણામોએ સિદ્ધાંતનો પુરાવો સ્થાપિત કર્યો. છેવટે, જાપાનની મેઇજી ફાર્માસ્યુટિકલ યુનિવર્સિટીમાં યાનાગી અને તેમના સાથીઓએ બી. એન. સી. ટી. નો ઉપયોગ કરીને પુનરાવર્તિત રેક્ટલ કેન્સર ધરાવતા ઘણા દર્દીઓની સારવાર કરી છે. કોઈ લાંબા ગાળાના પરિણામોની જાણ કરવામાં આવી નથી, તેમ છતાં ટૂંકા ગાળાના તબીબી પ્રતિસાદોના પુરાવા મળ્યા હતા. ન્યુટ્રોન સ્રોત પ્રવેગક તરીકે પ્રવેગક હવે ક્લિનિકલ બી. એન. સી. ટી. માટે એપિથર્મલ ન્યુટ્રોનનો પ્રાથમિક સ્રોત છે. તેમના સંભવિત ઉપયોગને લગતા પ્રથમ કાગળો 1980 ના દાયકામાં પ્રકાશિત થયા હતા, અને બ્લુ અને યાન્ચ દ્વારા સારાંશ મુજબ, આ વિષય 2000 ના દાયકાની શરૂઆતમાં સંશોધનનું સક્રિય ક્ષેત્ર બની ગયું હતું. જો કે, તે 2011 માં જાપાનમાં ફુકુશિમા પરમાણુ દુર્ઘટના હતી જેણે ક્લિનિકલ ઉપયોગ માટે તેમના વિકાસને વેગ આપ્યો હતો. પ્રવેગકનો ઉપયોગ એપિથર્મલ ન્યુટ્રોન ઉત્પન્ન કરવા માટે પણ થઈ શકે છે. આજે કેટલાક પ્રવેગક-આધારિત ન્યુટ્રોન સ્ત્રોતો (એબીએનએસ) વ્યાપારી રીતે ઉપલબ્ધ છે અથવા વિકાસ હેઠળ છે. મોટાભાગની હાલની અથવા આયોજિત પ્રણાલીઓ ન્યુટ્રોન પેદા કરવા માટે લિથિયમ-7 પ્રતિક્રિયા, Li (p, n) Be અથવા બેરિલિયમ-9 પ્રતિક્રિયા, 9Be (p, n) 9B નો ઉપયોગ કરે છે, જોકે અન્ય પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓને પણ ધ્યાનમાં લેવામાં આવી છે. લિથિયમ-7 પ્રતિક્રિયામાં 1.9 અને 3.0 MeV વચ્ચેની ઊર્જા ધરાવતા પ્રોટોન પ્રવેગકની જરૂર પડે છે, જ્યારે બેરિલિયમ-9 પ્રતિક્રિયામાં સામાન્ય રીતે 5 અને 30 MeV વચ્ચેની ઊર્જા ધરાવતા પ્રવેગકનો ઉપયોગ થાય છે. લિથિયમ-7 પ્રતિક્રિયામાં જરૂરી ઓછી પ્રોટોન ઊર્જા ઉપરાંત, તેનો મુખ્ય ફાયદો ઉત્પાદિત ન્યુટ્રોનની ઓછી ઊર્જા છે. આ બદલામાં નાના મધ્યસ્થીઓ, "ક્લીનર" ન્યુટ્રોન બીમ અને ન્યુટ્રોન સક્રિયકરણમાં ઘટાડો કરવાની મંજૂરી આપે છે. બેરિલિયમ-9 પ્રતિક્રિયાના ફાયદાઓમાં સરળ લક્ષ્ય રચના અને નિકાલ, લાંબા લક્ષ્ય જીવનકાળ અને ઓછા જરૂરી પ્રોટોન બીમ પ્રવાહનો સમાવેશ થાય છે. બી. એન. સી. ટી. માટે પ્રોટોન બીમ ખૂબ શક્તિશાળી (~ 20-100 kW) હોવાથી, ન્યુટ્રોન ઉત્પન્ન કરતા લક્ષ્યમાં ગરમીને સુરક્ષિત રીતે અને વિશ્વસનીય રીતે દૂર કરવા માટે સક્ષમ ઠંડક પ્રણાલીઓનો સમાવેશ થવો આવશ્યક છે જેથી લક્ષ્યને નુકસાનથી બચાવી શકાય. લિથિયમ-7ના કિસ્સામાં, લક્ષ્ય સામગ્રીના નીચા ગલનબિંદુ અને રાસાયણિક અસ્થિરતાને કારણે આ જરૂરિયાત ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ છે. આને ઉકેલવા માટે પ્રવાહી જેટ, માઇક્રો-ચેનલો અને ફરતા લક્ષ્યાંકોનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે problem.Several સંશોધકોએ પ્રવાહી લિથિયમ-7 લક્ષ્યાંકોના ઉપયોગની દરખાસ્ત કરી છે જેમાં લક્ષ્ય સામગ્રી શીતક તરીકે બમણી થાય છે. બેરિલિયમ-9ના કિસ્સામાં, "પાતળા" લક્ષ્યો, જેમાં પ્રોટોન આરામ કરવા આવે છે અને તેમની મોટાભાગની ઊર્જા ઠંડક પ્રવાહીમાં જમા કરે છે, તેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. બીમ એક્સપોઝર ("ફોલ્લાઓ") ને કારણે લક્ષ્ય અધોગતિ એ ઉકેલવાની બીજી સમસ્યા છે, ક્યાં તો ફોલ્લાઓ સામે પ્રતિરોધક સામગ્રીના સ્તરોનો ઉપયોગ કરીને અથવા મોટા લક્ષ્ય વિસ્તાર પર પ્રોટોન ફેલાવીને. પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ <100કેવીથી દસ એમઇવી સુધીની ઊર્જા સાથે ન્યુટ્રોન ઉત્પન્ન કરે છે, તેથી ઇચ્છિત એપિથર્મલ ઊર્જા શ્રેણી, ન્યુટ્રોન બીમનું કદ અને દિશા પ્રાપ્ત કરવા માટે ન્યુટ્રોન બીમને મધ્યમ, ફિલ્ટર, પ્રતિબિંબિત અને સંમિશ્રિત કરવા માટે બીમ શેપિંગ એસેમ્બલી (બીએસએ) નો ઉપયોગ કરવો આવશ્યક છે. બીએસએ સામાન્ય રીતે દરેક કાર્ય માટે ઇચ્છનીય પરમાણુ ગુણધર્મો ધરાવતી સામગ્રીની શ્રેણીથી બનેલા હોય છે. સારી રીતે રચાયેલ બીએસએએ ઝડપી ન્યુટ્રોન, થર્મલ ન્યુટ્રોન અને ગામા દૂષણને ઘટાડતી વખતે પ્રોટોન દીઠ ન્યુટ્રોનની ઉપજને મહત્તમ કરવી જોઈએ. તે તીવ્ર સીમાંકિત અને સામાન્ય રીતે આગળ નિર્દેશિત બીમ પણ ઉત્પન્ન કરે છે જે છિદ્રની તુલનામાં દર્દીની લવચીક સ્થિતિને સક્ષમ કરે છે. એબીએનએસ માટે એક મુખ્ય પડકાર એ સારવારનો સમયગાળો છેઃ ન્યુટ્રોન બીમની તીવ્રતાના આધારે, સારવારમાં એક કલાક કે તેથી વધુ સમય લાગી શકે છે. તેથી, સ્થિરતા દરમિયાન દર્દીના આરામ માટે અને 24 કલાકના સમયગાળામાં સારવાર કરી શકાય તેવા દર્દીઓની સંખ્યા વધારવા બંને માટે સારવારનો સમય ઘટાડવો ઇચ્છનીય છે. બીએસએને સમાયોજિત કરીને સમાન પ્રોટોન પ્રવાહ માટે ન્યુટ્રોન બીમની તીવ્રતામાં વધારો કરવો એ ઘણીવાર બીમ ગુણવત્તામાં ઘટાડો (બીમમાં અનિચ્છનીય ઝડપી ન્યુટ્રોન અથવા ગામા કિરણોના ઉચ્ચ સ્તર અથવા નબળા બીમ કોલિમેશન) ની કિંમતે પ્રાપ્ત થાય છે. તેથી, એબીએનએસ બીએનસીટી પ્રણાલીઓ દ્વારા વિતરિત પ્રોટોન પ્રવાહને વધારવો એ તકનીકી વિકાસ કાર્યક્રમોનું મુખ્ય લક્ષ્ય છે. નીચેનું કોષ્ટક તબીબી ઉપયોગ માટે હાલની અથવા આયોજિત એબીએનએસ સ્થાપનોનો સારાંશ આપે છે (જૂન, 2021માં અપડેટ કરાયેલ). આ ઉપરાંત, અન્ય બે એબીએનએસ આયોજનમાં છે અથવા નિર્માણાધીન છેઃ ન્યુબોરોન મેડટેક, https://en.neuboron.com/products; અને ટીએઈ લાઇફ સાયન્સિસ, https://taelifesciences.com/alphabeam-neutron-system. કેટલીક કંપનીઓએ બીએનસીટી માટે એબીએનએસ વિકસાવવાની યોજનાની જાહેરાત કરી છે, જેમાં હેરોન ન્યુટ્રોન મેડિકલ (તાઇવાન), https://www.digitimes.com/news/a20201221PD206.html, અને ફુકુશિમા એસઆઈસી એપ્લાઇડ એન્જિનિયરિંગ (જાપાન), http://en.fukushima-sic.co.jp નો સમાવેશ થાય છે. આર્જેન્ટિના, રશિયા, જાપાન, યુનાઇટેડ કિંગડમ અને કોરિયાની કેટલીક સંશોધન સંસ્થાઓમાં પણ હાર્ડવેર સાથે બી. એન. સી. ટી. પ્રવેગક સંશોધન પ્રોજેક્ટ અસ્તિત્વમાં છે. પ્રવેગક ન્યુટ્રોન સ્રોતોનો ઉપયોગ કરીને ક્લિનિકલ અભ્યાસ આવર્તક જીવલેણ ગ્લિઓમાસની સારવાર બી. એન. સી. ટી. ને તબીબી રીતે આગળ વધારવામાં એકમાત્ર સૌથી મોટી પ્રગતિ જાપાનમાં સાયક્લોટ્રોન-આધારિત ન્યુટ્રોન સ્ત્રોતો (સી-બી. એન. એસ.) ની રજૂઆત છે. શિન-ઇચી મિયાટાકે અને શિનજી કાવાબાતાએ રિકરન્ટ ગ્લાયોબ્લાસ્ટોમા (જી. બી. એમ.) ધરાવતા દર્દીઓની સારવારમાં આગેવાની લીધી છે. તેમના બીજા તબક્કાના ક્લિનિકલ ટ્રાયલમાં, તેઓએ કુલ 24 દર્દીઓની સારવાર માટે ઓસાકા મેડિકલ કોલેજ, કંસાઈ બીએનસીટી મેડિકલ સેન્ટર ખાતે સુમિતોમો હેવી ઇન્ડસ્ટ્રીઝ એક્સિલરેટરનો ઉપયોગ કર્યો હતો. આ દર્દીઓ 20 થી 75 વર્ષની વયના હતા, અને બધાએ અગાઉ શસ્ત્રક્રિયાની પ્રમાણભૂત સારવાર મેળવી હતી, ત્યારબાદ ટેમોઝોલોમાઇડ (ટી. એમ. ઝેડ.) અને પરંપરાગત કિરણોત્સર્ગ ઉપચાર સાથે કિમોચિકિત્સા કરવામાં આવી હતી. તેઓ બી. એન. સી. ટી. સાથે સારવાર માટેના ઉમેદવાર હતા કારણ કે તેમની ગાંઠો પુનરાવર્તિત થઈ હતી અને કદમાં પ્રગતિ કરી રહી હતી. તેમને ન્યુટ્રોન ઇરેડિયેશન પહેલાં 10 બી-સમૃદ્ધ બોરોનોફિનાઇલાલાનિન ("બોરોફાલાન", સ્ટેલાફાર્મા કોર્પોરેશન, ઓસાકા, જાપાન) ની માલિકીની રચનાનું નસમાં પ્રેરણા પ્રાપ્ત થઈ હતી. આ અભ્યાસનો પ્રાથમિક અંતિમ મુદ્દો બી. એન. સી. ટી. પછીનો 1 વર્ષનો બચવાનો દર હતો, જે <આઇ. ડી. 1> હતો, અને સરેરાશ એકંદર બચવાનો દર 18.9 મહિના હતો. આ પરિણામોના આધારે, એવું તારણ કાઢવામાં આવ્યું હતું કે સી-બી. એન. એસ. બી. એન. સી. ટી. સલામત છે અને તેના પરિણામે પુનરાવર્તિત ગ્લિઓમા ધરાવતા દર્દીઓના અસ્તિત્વમાં વધારો થયો છે. ફરીથી કિરણોત્સર્ગને કારણે મગજની સોજાનું જોખમ વધ્યું હોવા છતાં, આને સરળતાથી નિયંત્રિત કરવામાં આવ્યું હતું. આ અજમાયશના પરિણામે, સુમિતોમો પ્રવેગકને તબીબી ઉપકરણો પર અધિકારક્ષેત્ર ધરાવતી જાપાની નિયમનકારી સત્તા દ્વારા મંજૂરી આપવામાં આવી હતી, અને પુનરાવર્તિત, ઉચ્ચ-ગ્રેડ (જીવલેણ) મેનિન્જીયોમા ધરાવતા દર્દીઓ સાથે વધુ અભ્યાસ હાથ ધરવામાં આવી રહ્યો છે. જો કે, જી. બી. એમ. ધરાવતા દર્દીઓની સારવાર માટેના વધુ અભ્યાસોને પરિણામોના વધારાના વિશ્લેષણ સુધી અટકાવી દેવામાં આવ્યા છે. જાપાનના કોરિયામામાં સધર્ન ટોહોકુ બીએનસીટી રિસર્ચ સેન્ટર ખાતે હેડ એન્ડ નેક કાત્સુમી હિરોસ અને તેમના સહકાર્યકરોના પુનરાવર્તિત અથવા સ્થાનિક રીતે અદ્યતન કેન્સરની સારવારમાં તાજેતરમાં માથા અને ગરદનના વિસ્તારમાં પુનરાવર્તિત ગાંઠો ધરાવતા 21 દર્દીઓની સારવાર કર્યા પછી તેમના પરિણામો પર અહેવાલ આપ્યો છે. આ તમામ દર્દીઓને શસ્ત્રક્રિયા, કિમોચિકિત્સા અને પરંપરાગત કિરણોત્સર્ગ ઉપચાર આપવામાં આવ્યા હતા. તેમાંથી આઠમાં રિકરન્ટ સ્ક્વામસ સેલ કાર્સિનોમા (આર-એસસીસી) હતા, અને 13માં કાં તો રિકરન્ટ (આર) અથવા સ્થાનિક રીતે અદ્યતન (એલએ) નોન-સ્ક્વામસ સેલ કાર્સિનોમા (એનએસસીસી) હતા. એકંદરે પ્રતિભાવ દર 71 ટકા હતો, અને આર-એસસીસી ધરાવતા દર્દીઓ માટે સંપૂર્ણ પ્રતિસાદ અને આંશિક પ્રતિસાદ દર અનુક્રમે 50 ટકા અને 25 ટકા અને આર અથવા એલએ એસસીસી ધરાવતા દર્દીઓ માટે અનુક્રમે 80 ટકા અને 62 ટકા હતો. આર-એસ. સી. સી. અથવા આર/એલ. એ. એન. એસ. સી. સી. ધરાવતા દર્દીઓ માટે એકંદરે 2-વર્ષનો બચવાનો દર અનુક્રમે 58 ટકા અને <આઇ. ડી. 1> હતો. સારવાર સારી રીતે સહન કરવામાં આવી હતી, અને પ્રતિકૂળ ઘટનાઓ તે હતી જે સામાન્ય રીતે આ ગાંઠોની પરંપરાગત કિરણોત્સર્ગ સારવાર સાથે સંકળાયેલી હતી. આ દર્દીઓને 10 બી-સમૃદ્ધ બોરોનોફિનાઇલાલાનિન (બોરોફાલાન) નું માલિકીનું ફોર્મ્યુલેશન મળ્યું હતું, જે નસમાં આપવામાં આવ્યું હતું. પ્રવેગકના ઉત્પાદકની ઓળખ થઈ ન હોવા છતાં, તે સંભવતઃ સુમિતોમો હેવી ઇન્ડસ્ટ્રીઝ લિમિટેડ દ્વારા ઉત્પાદિત હતું, જે તેમના અહેવાલની સ્વીકૃતિમાં સૂચવવામાં આવ્યું હતું. આ તબક્કા II ક્લિનિકલ ટ્રાયલના આધારે, લેખકોએ સૂચવ્યું હતું કે બોરોફાલાન અને સી-બીઇએનએસનો ઉપયોગ કરીને બીએનસીટી એ પુનરાવર્તિત માથા અને ગરદનના કેન્સર માટે આશાસ્પદ સારવાર હતી, જો કે આને નિશ્ચિતપણે સ્થાપિત કરવા માટે વધુ અભ્યાસની જરૂર પડશે. ફ્યુચર ક્લિનિકલ બી. એન. સી. ટી. નો ઉપયોગ સૌપ્રથમ અત્યંત જીવલેણ મગજની ગાંઠોની સારવાર માટે અને ત્યારબાદ ત્વચાના મેલાનોમા માટે કરવામાં આવ્યો હતો જેની સારવાર શસ્ત્રક્રિયા દ્વારા કરવી મુશ્કેલ હતી. પાછળથી, તેનો ઉપયોગ માથા અને ગરદનના વિસ્તારમાં પુનરાવર્તિત ગાંઠો ધરાવતા દર્દીઓ માટે "બચાવ" ઉપચારના પ્રકાર તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો. ક્લિનિકલ પરિણામો પ્રવેગક ન્યુટ્રોન સ્રોતોના વિકાસ તરફ દોરી જવા માટે પૂરતા આશાસ્પદ હતા, જેનો ભવિષ્યમાં લગભગ સંપૂર્ણપણે ઉપયોગ કરવામાં આવશે. બી. એન. સી. ટી. ની ભવિષ્યની તબીબી સફળતા માટેના પડકારો કે જેને પહોંચી વળવાની જરૂર છે તેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છેઃ બી. પી. એ. અને બી. એસ. એચ. ની માત્રા અને વિતરણના દાખલાઓ અને વહીવટને શ્રેષ્ઠ બનાવવો. બી. એન. સી. ટી. માટે વધુ ગાંઠ-પસંદગીયુક્ત બોરોન વિતરણ એજન્ટોનો વિકાસ અને મોટા પ્રાણીઓમાં અને આખરે મનુષ્યમાં તેમનું મૂલ્યાંકન. મગજની ગાંઠો અને માથા અને ગરદનના કેન્સરના દર્દીઓમાં ગાંઠ અને સામાન્ય પેશીઓને પહોંચાડવામાં આવતા કિરણોત્સર્ગના ડોઝનો વધુ સારી રીતે અંદાજ કાઢવા માટે સચોટ, વાસ્તવિક સમયની માત્રા માપન. મગજની ગાંઠો, માથા અને ગરદનના કેન્સર અને અન્ય જીવલેણ રોગોની સારવાર માટે પ્રવેગક-આધારિત ન્યુટ્રોન સ્રોતોના વધુ તબીબી મૂલ્યાંકન. ખર્ચમાં ઘટાડો કરવો. કણ ઉપચાર, ન્યુટ્રોન, પ્રોટોન અથવા ભારે આયનો (દા. ત.) પણ જુઓ. કાર્બન) ફાસ્ટ ન્યુટ્રોન થેરાપી પ્રોટોન થેરાપી સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ બોરોન અને ગડોલિનિયમ ન્યુટ્રોન કેપ્ચર થેરપી કેન્સરની સારવાર માટે બોરોન અને ન્યુટ્રોન સાથે કેન્સરનો નાશ-તબીબી સરહદો-NHK ફેબ્રુઆરી 21,2022 બોરોન બ્રેઇન ટ્યુમર ગડોલિનિયમ હેડ અને નેક કેન્સર તબીબી ભૌતિકશાસ્ત્ર ન્યુરોસર્જરી રેડિયેશન થેરાપી પ્રક્રિયાઓ રેડિયોબાયોલોજી