SE519214C2 - Neutronstråleanläggning för cancerbehandling - Google Patents

Description

25 30 35 .23400 - D136/OH 519 214 omgivande materien. Växelverkan med exempelvis biologisk vävnad är så effektiv att fragmenten helt bromsas upp på en sträcka av 5-10 mikrometer (miljondels meter), vilket är den ungefärliga dimensionen av en mänsklig cell.

Energin i molekylära bindningar är av storleksordning några eV och fragmenten, med energi i storleksordning miljoner elektronvolt, slår under sin väg genom cellen sönder miljontals molekylära bindningar, vilket räcker till för att förstöra cellens reproduktiva förmåga. Om den nukleära processen äger rum på ytan eller i kärnan av en cancercell så stoppas därmed cellens okontrollerade delning och om tillräckligt många cancerceller på detta sätt kan inaktiveras så är cancern botad.

Sannolikheten för att en cancercell slås ut är en produkt av sannolikheten för att det finns en 1OB-kärna på eller i cellen och sannolikheten för att 1oB-kärnan absorberar en neutron och därmed övergår till 1 1B och därmed sönderfaller spontant. Metoden benämns BNCT-metoden (Boron Neutron Capture Therapy). Effektiviteten i denna metod är starkt begränsad av kravet på att bestrålningen inte får medföra skadlig dosbelastning på frisk vävnad, vilket i sin tur ställer krav på såväl borfördelningen i och på tumörcellerna som på neutronfältets utbredning och energifördelning i tumören och i frisk vävnad. t Problemet med deponering av bor eller borföreningen i cancercellen är en frågeställning inom den biokemiska forskningen där omfattande arbete pågår för att framställa effektiva målsökande substanser. I dagsläget finns en produkt på marknaden (benämnd BPA), som utgör aminosyran fenylalanin som laddats med boratomer, vilken produkt ger ett överskott av bor i tumörceller jämfört med frisk vävnad med en faktor av ungefär tre. Andra typer av lämpliga borbärande substanser kan användas för samma ändamål.

Den andra faktorn av betydelse för terapieffekten är neutronfältets utbredning i vävnaden och neutronernas energifördelning i tumören och i frisk vävnad. Dessa frågeställningar hör hemma inom den neutronfysikaliska forskningen.

Neutronstrålens energifördelning har avgörande betydelse för terapiutfallet i flera avseenden. För det första är sannolikheten för neutronens absorption i 1OB-kärnan, och alltså den önskade terapieffekten, starkt energiberoende. Sannolikheten är omvänt proportionell mot neutronens hastighet "v" (så kallat 1/v-tvärsnitt) och alltså hög för långsamma (lågenergetiska) neutroner. Detta betyder att man vill ha ett strålfält med 10 15 20 25 30 35 -23400 - D136/0H 5.19 214 3 lågenergetiska neutroner vid tumören. En komplikation är att dosbelastningen på frisk vävnad också beror av neutronenergin. De lågenergetiska komponenterna i strålfältet leder dels till infångning (Capture) i 1GB i frisk vävnad och dels till infångning i kväve- och vätekärnor i vävnaden med åtföljande icke önskvärd utsändning av reaktionsfragment och gammastrålning. ' ' Vid djupt liggande tumörer kompliceras situationen ytterligare av att ett pålagt fält med lågenergetiska neutroner snabbt dämpas vid passagen genom vävnaden, vilket leder till en från ytan avtagande neutronintensitet med relativt hög dosbelastning på huden och på mellanliggande frisk vävnad. Den principiella metoden för att förbättra situationen är att utföra bestrålningen med neutroner som i utgångsläget har relativt hög energi. Vid passagen genom vävnaden bromsas neutronerna upp genom kollisioner med atomkärnor i vävnaden (framförallt väte) så att ett maximum av långsamma neutroner i termisk jämvikt med vävnaden (termiska neutroner) byggs upp 2-4 centimeter från ytan med en svans av lågenergetiska neutroner längre in i vävnaden. Även denna metod har dock en begränsning eftersom alltför höga neutronenergier leder till en allvarlig dosbelastning av annat slag. Vid neutronens kollision med en vätekärna överförs nämligen en stor del av neutronens energi till den rekylerande vätekärnan som sedan i sin tur kraftigt joniserar (förstör) vävnaden. Den optimala kompromissen mellan dessa motstridiga villkor är att utföra bestrålning med neutroner i ett mellanområde på energiskalan, nämligen med så kallade epitermiska neutroner i området mellan 1 eV och 40 keV, eller företrädesvis mellan 1 eV och omkring 20_keV.

Detta kan åstadkommas genom att de neutroner som produceras i reaktorn' och som har energier i MeV-området ”filtreras” genom ett filterblock bestående av grundämnen med lämpliga neutronfysikaliska egenskaper. I filtret sker en selektiv utspridning och nedbromsning av neutronerna, och från utgången av filtret erhålls en stråle med neutroner som är relativt jämnt fördelade inom energiområdet 1 eV - 40 keV eller företrädesvis 1 eV - 20 keV.

Detta förfarande representerar den kända teknologi på vilken BNCT-anläggningar i USA (Brookhaven och MIT) och i Finland (Otaniemi) är baserade.

BNcT ANLÄGGNING vin R2-0 nEAKTonN | srubsvlk De neutronfysikaliska förutsättningarna för en BNCT anläggning är 10 15 20 25 30 35 »23400 - D136/OH .519 214 4 n ~aø ao avsevärt bättre vid R2-O reaktorn än vid någon av de existerande anläggningarna runt om i världen på grund av Studsviksreaktorns specifika uppbyggnad, vilken visas schematiskt i figur 3, och vilken kommer att beskrivas i det följande. Anledningen är att reaktorhärden vid Studsviks- reaktorn R2-O, till skillnad från många andra reaktorer, saknar såväl permanent reflektor som reaktortank. Härden hänger' fritt i reaktorpoolen och en optimal konfiguration av filtermaterial kan installeras i ett filter mellan reaktorhärden och bestrålningspositionen för patienten.

I diagrammet i fig 1 visas neutronstrålens intensitet och energifördelning i patientpositionen vid anläggningen i Finland (FIR1), kurvan 1, och vid den föreslagna och hittills planerade anläggningen i Studsvik RZ-O, kurvan 2. Av diagrammet framgår att intensiteten av epitermiska neutroner är zlO gånger högre vid R2-0, kurvan 2, än vid den finska anläggningen, kurvan 1. Såsom kommer att diskuteras nedan så är också energifördelningen och andra strålparametrar något mer gynnsamma vid R2-0 än vid andra anläggningar.

Andra strålegenskaper av betydelse för terapiutfallet är neutronernas riktningsfördelning - neutroner i ett parallellt knippe ger optimalt strålfält i vävnaden - och nivån av gammastrålning från reaktorn och från neutroninfångningsprocesser i strålfiltret. En grupp vid INEEL, Idaho Falls, USA har byggt upp ett bibliotek av dataprogram (PPS = Patient Planning Software) med vilket terapieffekten får BNCT-strålar med givna fysikaliska parametrar kan beräknas. l programmet beräknas utfallet av bestrålningen i form av faktorn "Trolig tumör-reg|ering" TCP (Tumour Control Probability) som funktion av dosbelastningen på frisk vävnad, se figur 2. Med iakttagande av de strålparametrar som diskuterats ovan kan man med detta program PPS också generera de teoretiskt optimala strålegenskaperna för behandling av tumörer på olika djup i vävnaden, se "optimal kurva 3" i figur 2. I diagrammet i fig 2 representeras den ideala strålen för behandling av en hjärntumör på djupet 8 cm (svåraste fallet) av grafen med beteckningen BNCT_1, kurvan 3. Övriga grafer i diagrammet avser resultaten för motsvarande fall för de viktigaste av de BNCT-strålar som nu är tillgängliga i västvärlden. Strålarna är betecknade enligt följande: BMRR; Brookhaven, USA kurva 4 - HFR: Petten, Holland kurva 5 FIR1: Otaniemi, Finland kurva 6 10 15 20 25 30 35 -23400 - D136/OH 5 19 2 1 4 :_ 21: _ ;"==::;. 5 Utfallet för strålen med konventionellt filter som vi planerat vid R2-0 reaktorn redovisas av grafen med beteckningen S544, kurva 7. Som framgår av diagrammet så kan strålen vid R2-O förväntas ge bättre behandlingsresultat än någon av de övriga strålarna, vilket framgår av att kurvan visar att strålningsdosen mot frisk vävnad är betydligt lägre (kurvan ligger längre till vänster) än från kända anläggningar, kurvorna 4, 5 och 6.

UPPFINNINGEN Under det senaste halvåret har en utomordentligt viktig vidare- utveckling av neutronteknologin för R2-O anläggningen i Studsvik framkommit.

Utgångspunkten för denna utveckling är det faktum att neutroner med låga energier i det epitermiska spektrat ger ett relativt sett sämre bidrag till terapieffekten vid given dosbelastning på frisk vävnad.

Genom att filtrera bort neutroner upp till en viss energi vars värde bestäms av hur djupt den aktuella tumören ligger, kan alltså utfallet av bestrålningen förbättras. Det tekniska problemet med att åstadkomma detta är att finna ett filtermaterial som selektivt tar bort neutroner av lägre energi, upp till energier i området några keV, utan att samtidigt genom spridningsprocesser i filtermaterialet alltför mycket dämpa intensiteten av neutroner vid de högre energier som erfordras för strålbehandlingen, eller alltför mycket påverkar riktningsfördelningen i terapistrålen. Ett optimalt val av filtermaterial för detta är en platta av metalliskt litium, eller annan form av grundämnet anrikat till ~95 % i isotopen 6Li. I figur 4 visas neutrontvärsnitten för 5Li. Ur figuren framgår att absorptionen är hög för låga energier och sedan avtar snabbt när energin ökar, vilket gör det möjligt att filtrera bort neutroner med låga energier.

Ur figuren framgår också att spridningstvärsnittet är lågt för energier i det intressanta energiområdet 1 eV - 40 keV. Toppen i tvärsnittskurvorna vid z 250 keV innebär ytterligare en fördel eftersom den bidrar till att dämpa intensiteten av neutroner vid höga energier som passerat det konventionella filtret. l diagrammet i fig 1 visas med kurvan 8 förändringen av R2-O strålens energifördelning vid en tillsats av ett 2 cm tjockt Li-filter anordnat mellan reaktorns konventionella standardfilter och patienten som skall bestrålas.

Grafen med beteckningen S577, kurvan 9 i fig 2 visar att R2-O strålen med denna filterkonfiguration är likvärdig med den enligt ovan nämnda beräknade hypotetiska ideala strålen, vilket är förvånande och unikt. För behandling av 10 15 20 25 30 35 , 23400 - Dl36/OH 519 214 e tumörer på andra djup än 8 cm erhålles det optimala resultatet genom variation av Li-filtrets tjocklek.

DETALJERAD BESKRIVNING I Bifogade ritningar visar uppfinningen. l figur 1 visas en kurva över neutronenergin i förhållande till flödet penletargienhet. Figur 2 visar en skara kurvor från olika stålningsanläggningar, vilka visar maximal dos (Gy-ekvivalent) i frisk vävnad i förhållande till trolig tumörreglering. Figur 3 visar schematiskt en stålningsanläggning enligt uppfinningen. Figur 4 visar tvärsnitten (sannolikheten) för absorption respektive spridning av neutroner i 5Li vid olika neutronenergier, och figur 5 visar mer i detalj själva strålutmatningsdelen vid den i figur 3 visade anläggningen enligt uppfinningen.

I figur 1 visas alltså en kurva över neutronenergin i förhållande till flödet per letargienhet dels för en känd anläggning FlRl, kurva 1, dels för en Studsvikanläggning med konventionellt strålningsfilter, kurva 2, dels för en strålningsanläggning enligt uppfinningen, kurva 8.

Figur 2 visar en skara kurvor över maximal strålningsdos i frisk vävnad i enheten Gray-ekvivalent (Gy ekv.) i förhållande till trolig tumörreglering eller tumörsönderdelning. Den ideala strålen för behandlingav en hjärntumör på djupet 8 cm (svåraste fallet) visas alltså av grafen 3 med beteckningen BNCT_1, vilket är den optimala kurva för strålbehandling av sådan hjärntumör, vilken kurva 3 räknats ut med dator på i och för sig känt sätt. Graferna 4, 5 och 6 i diagrammet avser resultaten för motsvarande fall för de viktigaste av de BNCT-strålar som nu år tillgängliga i västvärlden. Strålarna är betecknade enligt följande: BMRR; Brookhaven, USA kurva 4 HFR: Petten, Holland kurva 5 FIR1: Otaniemi, Finland kurva 6 Utfallet för strålen med konventionellt filter vid R2-O reaktorn i Studsvik redovisas av grafen med beteckningen S544, kurva 7. Som framgår av diagrammet så kan strålen vid R2-O förväntas ge betydligt bättre behandlingsresultat än någon av de övriga strålarna, motsvarande dagens kända teknik för strålbehandling av hjärntumörer, vilket framgår av att kurvan visar att strålningsdosen mot frisk vävnad är betydligt lägre (kurvan ligger längre till vänster) än från kända anläggningar, kurvorna 4, 5 och 6.

Kurvan nr 9 med beteckningen S577 motsvarar behandling med 10 15 20 25 30 35 .23400 - D136/OH ooo ooo o o oo oo oo oo oo o o: oo oo oo o o oo o oo o o o oo oo o o o oo o oo o l ooo ooo o o oooo ooo o oooo o o o o o oo o o o o o o o o oo oo oo 7 reaktorn R2-O i det fall att reaktorn kompletterats med ett ytterligare filter, med hjälp av vilket man filtrerar bort neutroner upp till en viss energi vars värde bestäms av hur djupt den aktuella tumören ligger, varigenom alltså utfallet av bestrålningen kan förbättras. Det tekniska problemet med att åstadkomma detta är att finna ett filtermaterial som selektivt tar bort neutroner av lägre energi, upp till energier i området några keV, utan att samtidigt genom spridningsprocesser i filtermaterialet alltför mycket dämpa intensiteten av neutroner vid de högre energier som erfordras för strålbehandlingen, eller alltför mycket påverkar riktningsfördelningen i terapistrålen. Det framgår att kurvan nr 9 nära nog exakt sammanfaller med den uträknade optimala strålningskurvan 3. Detta är ett mycket förvånande och ger stort hopp om framgångsrik framtida bestrålning av djupt liggande hjärntumörer och förhoppningsvis bot av hjärntumörcancer och även andra tumörformer för vilka BNCT-metoden är användbar.

Vid behandling av tumörer på mindre djup i vävnaden kan behandlingsresultatet optimeras genom att neutronernas energifördelning förskjuts från den fördelning som är optimal för djupt liggande tumörer (1 keV - 40 keV) till lägre energier. Detta kan åstadkommas genom att neutronerna från reaktorn bromsas ned med hjälp av ett block bestående av exempelvis Al och D20 av varierande tjocklekar, valda så att intensiteten av neutroner i det för behandlingen optimerade energiområdet maximeras. För ytliga tumörer avpassas tjocklekarna i blocket så att en rent termisk energifördelning erhålls. För tumörer på ökande djup i vävnaden minskas tjockleken av DzO-blocket så att neutronernas medelenergi förskjuts mot det epitermiska området. Detta förfarande leder dock till att strålen innehåller en svans av lågenergetiska neutroner ned till termiska energier, som ger en icke önskvärd dosbelastning på och strax innanför ytan. Denna svans av lågenergetiska strålar kan elimineras med det här föreslagna GLi-filtret med en tjocklek som avpassas så att neutroner med de icke önskvärda energierna elimineras ur strålen.

Det nämnda ytterligare filtret måste uppfylla flera olika krav vid modifiering av spektrum. Först måste det absorberande filtermaterialet ha sådan absorptions- och spridningssannolikhet att neutroner med energi upp till det önskade keV-området absorberas effektivt samtidigt som spridningen av neutroner minimeras. Omfattande spridning av neutronerna påverkar strålen ogynnsamt och påverkar strålens riktning. Vidare måste filtret erbjuda en 10 15 20 25 30 35 .23400 - D136/OH 519 214 8 o .ao en absorptionsprocess som inte åtföljs av gammastrålning. 5Li har visat sig uppfylla dessa högt ställda krav på filtermaterial. Det är vidare viktigt att den ursprungliga neutronstrålen har sådan intensitet att den kvarvarande strålen, efter passering av det ytterligare filtret har tillräcklig intensitet för att möjliggöra bestrålning inom rimliga tidsramar. Vid den ovan nämnda reaktorn R2-0 i Studsvik var det epitermiska (E>O,4eV) neutronflödet ursprungligen 1,4x1010 n/cmz/s i patientläget, och vid insättning av en 2 cm tjock litiumplatta blev neutronflödet 3,6x109/cm2/s, vilket är ett fullt godtagbart strålningsflöde som ger lämpliga behandlingstider. Patienten är i detta fall placerad på cirka 75 cm avstånd från den utgående ytan på det konventionella filtret Al-AIF3-Bi. l figur 3 visas schematiskt och i ett vertikalt snitt en anläggning för strålbehandling av en patient 10 med en djupt liggande hjärntumör, t ex ett djup av 8 cm. Neutronkällan utgörs i det visade fallet av en kärnreaktor, vid vilken härden 1 1 är anordnad fritt hängande i poolen 12, och vid vilken strålningen först passerar en blymantel 13 och därefter ett konventionellt filter 14, vilket visas tydligast i figur 5. Detta konventionella filter, vilket likaledes är inkaplsat i en cirka 10 cm tjock blymantel 15, består i strålningsriktningen av en aluminiumplatta 16, en relativt tjock platta 17 av Al-AlF3, en tunn platta av titan 18, ett tunt skikt 19 av kadmium samt en platta 20 av vismut. Plattorna i det nämnda konventionella filtret kan ha följande ungefärliga tjocklekar, vilken såsom nämnts tidigare ger ett neutronflöde vid den visade anläggningen av 1,4x1010 n/cm2/s vid en reaktoreffekt av 1 MW: Al 20 cm Al-AIF3 50 cm Ti 2 cm Cd 0,5 cm Bi 8 cm dvs totalt en tjocklek av 80,5 cm.

Såsom diskuterats ovan är det olämpligt att strålen innehåller neutroner med alltför låg energi. För ändamålet används ett ytterligare filter 21, som är monterat mellan det konventionella filtret 14 och utloppet 22 på strålröret.

Detta kompletterande filter 21 har alltså till ändamål att filtrera bort strålning med alltför låg energi, t ex energi med mindre än ungefär 1 keV. Ett speciellt lämpligt material i det kompletterande filtret 21 har visat sig vara litium anrikat i isotopen 6Li. 10 15 20 25 30 35 .23400 - D136/OH 519 214 iššfë 9 Det på ritningarna visade fallet avser bestrålning av en hjärntumör 23 som ligger på ett djup av cirka 8 cm i hjärnan på patienten 10. l detta fall har det visat sig lämpligt, med hänsyn till det erhållna energispektrat och djupet på tumören att litiumfiltret har en tjocklek av 2 cm.

För behandling av tumörer på andra djup är 8 cm, såsom i det ovan relaterade fallet, varieras litiumfiltrets tjocklek så att ett tunnare litiumfilter används för en ytligare liggande tumör och ett tjockare litiumfilter för en djupare liggande tumör.

I figur 4 visas neutrontvärsnitten för absorption och för spridning i 5Li.

Av figuren framgår att absorptionen är hög för låga neutronenergier och avtar till ett försumbart värde vid några tiotal keV. Spridingstvärsnittet är tillfredsställande lågt över hela det energiintervall som är av intresse för en BNCT-stråle. Båda tvärsnitten visar en topp runt ~250 keV, vars effekt är att ytterligare förbättra strålens kvalitet genom att filtrera bort skadliga neutroner vid höga energier. ' BNCT-metoden i ett historiskt perspektiv Kliniska experiment med neutronbestrålning av Glioblastomapatienter påbörjades i Brookhaven i USA år 1951. Vid experimenten användes lågenergetiska (termiska) neutroner och borbärande substanser med låg selektivitet för specifik bordeposition i tumören. Resultaten var av skäl som är lätta att förstå i dag inte framgångsrika och verksamheten upphörde. I slutet av 60-talet återupptogs försöken i Japan, nu med bättre selektivitet i bordepositionen men fortfarande med strålar av termiska neutroner och ungefär 200 patienter med Glioblastoma har hittills behandlats. Rapporteringen från de japanska experimenten har indikerat en avsevärd förbättring av terapieffekterna i jämförelse med den strålterapi med fotoner som är rutinmetoden världen över.

Petten-gruppen med den ovan nämnda , och i figur 2 visade strålbeteckningen HFR, gruppen Petten i Holland, kurva 5 i figur 2, har av historiska skäl valt en annan borsubstans (BSH) och man kan förvänta sig att resultaten av detta blir mindre framgångsrikt. Anläggningen i Finland är nu klar för användning och de första patientbestrålningarna beräknas ske under innevarande år. I det finska projektet avser man att använda sig av BPA som borbärare. 10 15 20 25 30 35 .23400 - D136/OH .519 2 14 10 Kliniska läget för gliombehandling Gliom är den gemensamma beteckningen för de tumörer som uppstår genom tumöromvandling av hjärnans stödjeceller de sk gliacellerna. Det finns en serie olika typer av gliom. Den största av dessa typer är också den mest elakartade, nämligen glioblastoma multiforme. Medelöverlevnadstiden för patienter med glioblastom är ca 9 månader och det förekommer praktiskt taget inte att någon patient botas. Behandlingen idag är kirurgi följt av konventionell strålbehandling och eventuellt även cytostatika.

Den grundläggande orsaken till svårigheten att behandla glioblastom är det faktum att tumörcellerna växer utomordentligt infiltrativt. När tumören först visar sig på röntgen kan man därför förutsätta att det redan finns tumörceller spridda i större delen av hjärnvävnaden även om de förekommer i mycket låg koncentration. Detta förklarar det faktum som observerats sedan länge nämligen att det är helt omöjligt att bota glioblastom med kirurgi.

Konventionell strålbehandling har visserligen en större påverkan på tumörceller än på normala hjärnceller men skillnaden är alltför liten för att strålbehandling skall kunna vara botande även om man kan stråla hela hjärnan. Samma resonemang gäller även för cytostatika.

En av svårigheterna med att få ut aktiva substanser till tumörcellerna är det faktum att endast ett fåtal ämnen passerar den sk blod-hjärnbarriären mellan blodkärlen och hjärnvävnaden. Vid den form av BNCT som används vid Brookhaven kopplas boratomer till aminosyran fenylalanin. Fenylanalin passerar normalt blod-hjärnbarriären och tas även upp selektivt av snabbt växande celler. Det förefaller som om BPA har samma egenskaper. Teoretiskt är det därför rimligt att tro att BPA kan anrikas i samtliga tumörceller i hela hjärnvolymen. De experiment som gjorts stödjer denna tanke. Under förutsättning att ett lämpligt spektrum på neutroner kan erhållas förefaller det som om en neutronbestrålning från huvudets båda sidor skulle generera ett neutronflöde i hjärnvävnaden som var relativt likformigt. En viktig faktor för denna utveckling är den filterkonstruktion som tagits fram inom Studsvik- projektet. Vid genomgången av nuläget för BNCT i Lund i somras ansågs att man vid "tvåfälts"-neutronbestrålning och BPA skulle få en strålning i tumören som motsvarade 30 Gy i engångsdos medan bestrålningen i normal hjärnvävnad skulle ligga på 10 Gy. Det kan i detta sammanhang påminnas om att den bestrålning som man rutinmässigt använder mot metastaser har en lägsta dos på 25 Gy. Kombinationen BPA + den teoretiskt optimala 10 15 . 23400 - D136/OH 519 214 11 neutronbestrålningen som man kan åstadkomma vid Studsviksanläggningen måste anses vara utomordentligt lovande. Det förefaller fullt rimligt att räkna med en otvetydig förbättring av terapieffekten. Ytterligare förbättringar kan sedan nås (om detta skulle behövas) med kemiska förbättringar av bärarmolekyler.

HÄNVISNINGSBETECKNINGÅR (kurva) (kurva) (kurva) (kurva) (kurva) (kurva) (kurva) æ\|CDO'l-ß0OI\)-\ (kurva) (0 (kurva) patient neutronkälla _: O _) ._\ .¿ N vattenpool 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 blymantel standardfilter blymantel Al AI-AlF3 Ti Cd Bi ytterligare filter uflopp tumör

Claims (5)

10 15 20 25 519 214 (2 E & D. SE 9803072-9 PATENTKRAV

1. Neutronstråleanläggning för behandling av olika typer av cancertumörer, bestående av en neutronkälla (1 1), ett filter (14) för att nedbringa strålningsenergin till lämplig nivå för strålbehandling av cancertumörer, företrädesvis med lågenergetiska neutronstrålar med en energi av mellan 1 eV och 40 keV, och ett strålningsrör (22) ur vilket strålar avges mot en patient (10) med cancertumör (23), kännetecknad av att anläggningen innefattar ett ytterligare strålfilter (21) anordnat mellan det konventionella filtret (14) och utgången (22) på strålröret, vilket ytterligare filter utgörs av en platta av metalliskt litium, eller annan form av grundämnet litium, som anrikats till omkring 95% i isotopen 6Li, och som filtrerar bort neutroner i det epitermíska spektrat från lågenergetiska neutronstrålar upp till viss energi.

2. Neutronstråleanläggning enligt krav 1, kännetecknad av att neutronstålekällan utgörs av en kärnreaktor eller en acceleratorberoende neutronkälla.

3. Neutronstråleanläggning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att det ytterligare strålfiltret (1 1) är anordnat att filtrera bort strålar med en energi som är mindre än ungefär 1 keV.

4. Neutronstråleanläggning enligt krav 1, 2 eller 3, kännetecknad av att litiumfiltret har en tjocklek av omkring 2 cm för behandling av en hjärntumör belägen på ett djup av cirka 8 cm, och av att litiumfiltret har en tjocklek av < 2 cm för behandling av tumörer belägna på mindre djup än omkring 8 cm och en tjocklek av > 2 cm för behandling av tumörer på större djup än cirka 8 cm.

5. Neutronstråleanläggning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att det ytterligare filtret (21) är monterat efter det konventionella filtret (14) och före bestrålningspositionen. 23 sept. 2002