[发明专利]中子捕获治疗系统

说明书

本申请提供一种中子捕获治疗系统，其包括射束整形体、设置于射束整形体内的真空管，射束整形体包括射束入口、容纳真空管的容纳腔、邻接于容纳腔端部的缓速体、包围在缓速体外的反射体、设置在射束整形体内的辐射屏蔽和射束出口，真空管端部设有靶材，靶材与自射束入口入射的带电粒子束发生核反应以产生中子，中子形成中子射束，中子射束自射束出口射出并限定一根中子射束轴线，缓速体将自靶材产生的中子减速至超热中子能区，反射体将偏离的中子导回至缓速体，辐射屏蔽用于屏蔽渗漏的中子和光子，缓速体至少包括两个外直径不同的圆柱体状缓速体，缓速体具有靠近射束入口的第一端部和靠近射束出口的第二端部，靶材容纳在第一端部和第二端部之间。

技术领域

本发明涉及一种放射性射线辐照系统，尤其涉及一种中子捕获治疗系统。

背景技术

随着原子科学的发展，例如钴六十、直线加速器、电子射束等放射线治疗已成为癌症治疗的主要手段之一。然而传统光子或电子治疗受到放射线本身物理条件的限制，在杀死肿瘤细胞的同时，也会对射束途径上大量的正常组织造成伤害；另外由于肿瘤细胞对放射线敏感程度的不同，传统放射治疗对于较具抗辐射性的恶性肿瘤(如：多行性胶质母细胞瘤(glioblastoma multiforme)、黑色素细胞瘤(melanoma))的治疗成效往往不佳。

为了减少肿瘤周边正常组织的辐射伤害，化学治疗(chemotherapy)中的标靶治疗概念便被应用于放射线治疗中；而针对高抗辐射性的肿瘤细胞，目前也积极发展具有高相对生物效应(relative biological effectiveness,RBE)的辐射源，如质子治疗、重粒子治疗、中子捕获治疗等。其中，中子捕获治疗便是结合上述两种概念，如硼中子捕获治疗，借由含硼药物在肿瘤细胞的特异性集聚，配合精准的中子射束调控，提供比传统放射线更好的癌症治疗选择。

因硼中子捕获治疗的成效取决于肿瘤细胞位置含硼药物浓度和热中子数量，故又被称为二元放射线癌症治疗(binary cancer therapy)；由此可知，除了含硼药物的开发，中子射源通量与品质的改善在硼中子捕获治疗的研究中占有重要角色。

此外，放射线治疗过程中会产生各种放射线，如硼中子捕获治疗过程产生低能至高能的中子、光子，这些放射线可能会对人体正常组织造成不同程度的损伤。因此在放射线治疗领域，如何在达到有效治疗的同时减少对外界环境、医务人员或患者正常组织的辐射污染是一个极为重要的课题。

因此，有必要提出一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

为了解决上述问题，本申请的一个实施例提供一种中子捕获治疗系统，中子捕获治疗系统包括射束整形体、设置于射束整形体内的真空管，射束整形体包括射束入口、容纳真空管的容纳腔、邻接于容纳腔端部的缓速体、包围在缓速体外的反射体、设置在射束整形体内的辐射屏蔽和射束出口，真空管端部设有靶材，靶材与自射束入口入射的带电粒子束发生核反应以产生中子，中子形成中子射束，中子射束自射束出口射出并限定一根中子射束轴线，缓速体将自靶材产生的中子减速至超热中子能区，反射体将偏离的中子导回至缓速体以提高超热中子射束强度，辐射屏蔽用于屏蔽渗漏的中子和光子以减少非照射区的正常组织剂量，缓速体至少包括两个外直径不同的圆柱体状缓速体，缓速体具有靠近射束入口的第一端部和靠近射束出口的第二端部，靶材容纳在第一端部和第二端部之间。

与现有技术相比，本实施例记载的技术方案具有以下有益效果：缓速体包括两个外直径不同的圆柱体状缓速体，且靶材容纳在缓速体内，能够降低材料成本且大大降低快中子的强度，改善中子射束品质。

进一步地，缓速体包括靠近射束入口的第一缓速体和与第一缓速体紧密贴合且靠近射束出口的第二缓速体，第一缓速体至少包括两个外直径不同的圆柱体状缓速体，射束入口、缓速体和射束出口均沿着中子射束轴线延伸，靶材到射束出口的距离小于第一端部到射束出口的距离。