[实用新型]用于中子捕获治疗的射束整形体

说明书

提供一种用于中子捕获系统的能够改变中子射束照射范围的射束整形体，包括射束入口、靶材、邻接于所述靶材的缓速体、包围在缓速体外的反射体、与缓速体邻接的热中子吸收体、设置在射束整形体内的辐射屏蔽体和射束出口，靶材与自射束入口入射的质子束发生核反应以产生中子，中子形成中子射束，中子射束限定一根主轴，缓速体将自所述靶材产生的中子减速至超热中子能区，反射体将偏离主轴的中子导回所述主轴以达到汇聚超热中子的效果，热中子吸收体用于吸收热中子以避免治疗时与浅层正常组织造成过多剂量，辐射屏蔽体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，射束整形体还包括能够自射束整形体中装拆以改变中子射束照射范围的替换件。

技术领域

本实用新型涉及一种射束整形体，尤其涉及一种用于中子捕获治疗的射束整形体。

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和图2，其分别示出了硼中子捕获反应的示意图和¹⁰B(n,α)⁷Li中子捕获核反应方程式，两荷电粒子的平均能量约为2.33MeV，具有高线性转移(Linear EnergyTransfer,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。

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)；现有AB-BNCT设施所使用的射束整形体多采以多样化不同孔径的准直器调整中子射束的大小，然而，在未加载准直器的情况下，射束出口则由反射体及中子屏蔽所构成，所以单单倚赖准直器对射束出口的限缩，射束出口的可变范围就受到了限制。例如，当未加准直器的射束整形体的射束出口半径为7公分，而肿瘤区域较大时，会因射束照射范围较小而无法完整地照射肿瘤患处；当未加准直器的射束整形体的射束出口半径为10公分，而肿瘤区域较小时，即使加置准直器，准直器受限于其厚度，也会因为射束照射范围太大，无法有效地限缩射束照射面积，导致周围正常组织受到无谓的照射。

实用新型内容