[发明专利]中子捕获治疗装置

说明书

本申请中子捕获治疗装置包括用于产生带电粒子束的加速器及对中子射束进行整形的射束整形体，所述射束整形体包括射束入口、经带电粒子束照射后产生中子射束的中子产生部、邻接于所述中子产生部的缓速体、包围在所述缓速体外的反射体、与所述缓速体邻接的热中子吸收体、设置在所述射束整形体内的辐射屏蔽和射束出口，所述中子产生部经带电粒子束照射后产生中子，所述缓速体将自中子产生部产生的中子减速至预设能谱，所述反射体将偏离的中子导回以提高预设能谱内中子强度，所述中子捕获治疗装置还包括与射束出口连通的准直器，所述准直器的结构及尺寸能够改变以将中子射束限定在不同的照射范围。准直器的结构及尺寸能够改变，结构简单，应用灵活。

技术领域

本发明涉及一种放射性射线治疗装置，尤其涉及一种中子捕获治疗装置。

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。

硼中子捕获治疗(Boron Neutron Capture Therapy,BNCT)是利用含硼(¹⁰B)药物对热中子具有高捕获截面的特性，借由¹⁰B(n,α)⁷Li中子捕获及核分裂反应产生⁴He和⁷Li两个重荷电粒子。参照图1，其示出了硼中子捕获反应的示意图，两荷电粒子的平均能量约为2.33MeV，具有高线性转移(Linear Energy Transfer,LET)、短射程特征，α粒子的线性能量转移与射程分别为150keV/μm、8μm，而⁷Li重荷粒子则为175keV/μm、5μm，两粒子的总射程约相当于一个细胞大小，因此对于生物体造成的辐射伤害能局限在细胞层级，当含硼药物选择性地聚集在肿瘤细胞中，搭配适当的中子射源，便能在不对正常组织造成太大伤害的前提下，达到局部杀死肿瘤细胞的目的。

在加速器硼中子捕获治疗中，加速器硼中子捕获治疗通过加速器将质子束加速，所述质子束加速至足以克服靶材原子核库伦斥力的能量，与所述靶材发生核反应以产生中子，中子经缓速体缓速到预设能谱，经准直器照射至被照射体，可见准直器是与被照射体最直接、最接近的，因此准直器对中子射束的照射非常重要。

发明内容

为了提供一种结构和尺寸能够改变的准直器，本发明的一个方面提供一种中子捕获治疗装置，所述中子捕获治疗装置包括用于产生带电粒子束的加速器及对中子射束进行整形的射束整形体，所述射束整形体包括射束入口、经带电粒子束照射后产生中子射束的中子产生部、邻接于所述中子产生部的缓速体、包围在所述缓速体外的反射体、与所述缓速体邻接的热中子吸收体、设置在所述射束整形体内的辐射屏蔽和射束出口，所述中子射束限定一根轴线，所述中子产生部经带电粒子束照射后产生中子，所述缓速体将自中子产生部产生的中子减速至预设能谱，所述反射体将偏离的中子导回以提高预设能谱内中子强度，所述中子捕获治疗装置还包括与射束出口连通的准直器，所述准直器的结构及尺寸能够改变以将中子射束限定在不同的照射范围。