IX SIMPÓSIO DE ENSINO PESQUISA E EXTENSÃO – SEPE 2005
1O SALÃO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA
BNCT
UMA RADIOTERAPIA ALTERNATIVA
Gilberto Orengo
Curso de Física Médica
Centro Universitário Franciscano - UNIFRA
Santa Maria - RS - Brasil
[email protected]
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RADIOTERAPIA

Emprego
terapêutico
de
raios
ionizantes
(eletromagnéticos, como os raios X e gama, ou de
partículas elementares, como elétrons, prótons e
nêutrons) no tratamento de certas doenças,
especialmente o câncer.
Fonte: Dicionário Houaiss da Língua Portuguesa, pág. 2376. Rio de Janeiro: Objetiva, 2001.
IONIZAÇÃO
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BNCT

Boron Neutron Capture Therapy
(Terapia por Captura de Nêutrons pelo Boro)
É uma modalidade de radioterapia, e o seu sucesso
depende da deposição de 10B (boro-10) nas células do
tumor seguido pela irradiação de nêutrons térmicos
(0,025 eV), resultando na produção de partículas
ionizantes, altamente tóxicas à célula, de curto alcance
localizando-se no interior da célula tumoral.
Essa terapia é usada, principalmente, para tumores de:
cérebro (Glioblastoma multiforme); pele; pescoço; …
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O BORO
O boro é encontrado na natureza em uma mistura de
isótopos: 10B (20%) e 11B (80%). O 11B tem uma seção
de choque, para nêutrons térmicos, 106 vezes menor do
que o 10B.
Portanto, somente compostos enriquecidos de
considerados em situações terapêuticas.
10B
são
No mínimo 10-30 g de 10B são necessários entregrar
por grama de tecido tumoral, correspondendo a 10-30
ppm.
A seção de choque do 10B: 3837 barn (1 barn = 10-28 m2)
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A ENTREGA DO BORO À CÉLULA
Os efeitos terapêuticos da micro-invasão nas células
tumorais não são claros. Uma possível estratégia poderá
ser o uso de lipossomos que se ligam aos receptoresalvo, com ou sem ligantes.
Figura 1:
Princípios
de
entrega
de
liposomos ligantes nas células
tumorais quando os receptores
são marcados (os alvos). Os
quadradinhos representam os
boros e os pequenos círculos
hachurados
representam
os
ligantes (1).
Fonte: Jörgen Carlsson, Erika Bohl Kullberg, Jacek Capala, Stefan Sjöberg, Katarina Edwards and Lars Gedda. Ligand Liposomes
and boron neutron capture therapy. Journal of Neuro-Oncology, 62: 47-59, 2003.
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REAÇÕES NUCLEARES do 10B
A captura de nêutrons pelo 10B pode ocorrer por dois tipos
de reações:
(6,3%)
10B
4He2+
7Li3+
(1,78 MeV) R = 9,7 m
(1,01 MeV) R = 4,8 m
+ 1n  [11B]
4He2+
(93,7%)
em que, R é o alcance da partícula.
7Li3+

(1,47 MeV) R = 8,0 m
(0,84 MeV) R = 4,2 m
(0,44 MeV)
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EQUIPAMENTOS PARA USO EM BNCT
Reator Nuclear
(Helsinki, Finlandia)
Gerador de Nêutrons
(Cuba)
Fonte: Heikki Joensuu1 et al. Boron neutron capture
therapy of brain tumors: clinical trials at the Finnish
facility using boronophenylalanine. Journal of NeuroOncology 62: 123–134, 2003.
Fonte: Guido Martín and Arian Abrahantes. A conceptual
design of a beam-shaping assembly for boron neutron
capture therapy based on deuterium–tritium neutron
generators. Med. Phys. Vol. 31, No.50: 1116-1122, May 2004.
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RESULTADOS (extraídos da literatura)
Efeitos da BNCT. Ocorreu uma redução de 70% da área
tumoral (realçada) e em apenas 48 h.
Fonte: Toshihiko Kuroiwa et al. Experience of modified boron neutron capture therapy to a glioblastoma patient.
International Congress Series 1259 (2004) 39– 44.
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RESULTADO 2:
Resultados de uma irradiação em um homem de 39
anos, com um glioblastoma multiforme confirmado
histologicamente.
Fonte: Heikki Joensuu1 et al. Boron neutron capture therapy of brain tumors: clinical trials at the Finnish facility using
boronophenylalanine. Journal of Neuro-Oncology 62: 123–134, 2003.
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RESULTADO 3:
Aparência clínica: antes da BNCT (quadro da esquerda)
e 22 meses depois da primeira BNCT (quadro da direita).
Eficiência da BNCT com uma considerávle redução de
um grande tumor, desaparecendo a ulceração seguida
de uma cobertura de pele.
Fonte: Itsuro Kato et al. Effectiveness of BNCT for recurrent head and neck malignancies. Applied Radiation and
Isotopes 61 (2004) 1069–1073.
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BREVE HISTÓRICO
1936
Locher (propósitos médicos).
1951
No BNL-Brookhaven National Laboratory com Farr e
Sweet foi realizado o primeiro teste clínico com BNCT.
1959-1961
uma série de pacientes receberam BNCT em BNL. O tipo
de câncer escolhido para estudo foi o glioblastoma
multiforme (GBM), um câncer localizado no cérebro, com
baixa taxa de sobrevida. Outro grupo de pacientes foi
tratado no Massachusetts Institute of Technology-MIT. Os
resultados clínicos foram desapontadores.
1968
Dr. Hatanaka, no Japão, usando sulfidrila borada
(sulfhydryl borane, Na2B12H11SH (BSH)), obteve bons
resultados.
1980-today
Vários avanços no estudo da BNCT. Uso do composto
borophenylalaline (BPA).
Página na Internet  http://www.bnct.org
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O PROGRAMA BNCT UNIFRA-UFSM
No Laboratório do Gerador de Nêutrons da UFSM
(LABEGN), há um acelerador linear para produção de
nêutrons de 14 MeV. Está em desenvolvimento um
projeto de parceria UFSM/UNIFRA para utilizar o gerador
de nêutrons em BNCT.
O responsável pelo LABGEN/UFSM é o prof. Dr. Graça.
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ESQUEMA DO GERADOR DE NÊUTRONS
Base da fonte de íons
Fonte de
Energia R-F
0-10kV,neg
Alvo
Extrator 0-5kV
Canal
Lentes
Fonte de íons
Bobina
Bomba de
vácuo
+150kV
Eletrodos aceleradores
Nível de referência
Fonte: TEXAS NUCLEAR. Operational Manual of Texas Nuclear Neutron Generator. Austin, Texas.
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FASES DO PROJETO:
(2004) FASE I: estudos de implementação do projeto. Abstract
aprovado no IX Congresso Física Médica-Rio 2004  partida
oficial projeto. A primeira TFG-UNIFRA (em andamento): uma
revisão sobre BNCT no mundo e no Brasil e; um levantamento
de casos de câncer de cérebro e de pele na região de Santa
Maria, pelo Elizandro do Carmo.
(2005-2006) estudos sobre o Gerador de Nêutrons  Eficiência de
dose – Alvo de Trítio, feixe de Deutério, detectores de nêutrons
(cálculo de fluxo neutrônico). Primeiras simulações e primeiro
artigo. Estudos a respeito da bioquímica do processo, na
entrega do Boro. Estudo de protocolos. Interação com
pesquisadores do IRD/Rio de Janeiro/Lab. Nêutrons e do
IPEN/SP (primeiro Grupo de Pesquisa/CNPq-2004). Acordo
UNIFRA-UFSM. IX Congresso Física Médica-Rio 2004 
primeiros resultados sobre termalização neutrônica (simulação
usando o código ANISN e biblioteca de seções de choque
UKCTR.
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FASES DO PROJETO: continuação …
(2006-2008) FASE II: primeiros testes em ratos.
(2009-2012 ?) FASE III: dependendo dos resultados, propor uma pósgraduação (Lato Sensu ou Strictu Sensu).
(2009-2012 ?) FASE IV: após fase III  testes em humanos.
ESTUDOS ATUAIS SOBRE BNCT PELO GRUPO:
- Estudo sobre neutrônica;
- Cálculo de doses (microdosimetria);
- Cálculo de termalização de nêutrons.
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GRAZIE MILLE