[发明专利]一种磁共振引导的硼中子俘获治疗系统及其操作方法

说明书

本发明属于医疗设备领域，公开了一种磁共振引导的硼中子俘获治疗系统及其操作方法，该硼中子俘获治疗系统包括：MRI造影系统，用于对病灶区进行造影，确定肿瘤的位置和硼浓度；BNCT治疗系统，用于根据造影结果调整患者体位及调整治疗方案，以对病灶区进行治疗。该硼中子俘获治疗系统及其操作方法通过MRI造影系统提供在BNCT治疗过程中的准确的组织结构信息，以及得知硼制剂在照射病灶区的实时、定量、动态分布信息，可通过MRI图像来引导治疗过程中BNCT参数的调整，实现更精准化的治疗。

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种磁共振引导的硼中子俘获治疗系统及其操作方法。

背景技术

硼中子俘获治疗(Boron Neutron Capture Therapy,BNCT)是利用硼制剂对超热中子具有高俘获截面的特性，借由¹⁰B(n,α)⁷Li中子俘获及核分裂反应产生⁴He和⁷Li两个重荷电粒子。两个重荷电粒子的射程分别为9um与5um，两个重荷电粒子的总射程约相当于一个细胞大小，因此对于生物造成的辐射伤害能局限在细胞层级，当硼制剂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，达到杀死肿瘤细胞的目的。

BNCT治疗过程中，患者接受到的剂量直接决定了BNCT治疗的肿瘤控制率与并发症发生率，进而影响患者治疗后的生活品质。所以精准的肿瘤定位、精准的治疗计划、精准的照射执行是BNCT精准治疗的三个关键环节，而其中的“精准的照射执行”仍然面临很多困难。BNCT治疗所产生的剂量是由热中子与硼-10发生核反应而来的，而硼-10会随着硼制剂在患者体内的代谢过程而发生时间-空间分布变化。这种硼制剂代谢的时空变化具有明显的随机性，从而导致患者接受到的剂量与治疗计划所规定的剂量之间出现偏差。大的偏差可能会导致BNCT治疗的肿瘤控制率下降或并发症发生率增加。

为能准确判断出肿瘤所在位置，临床上常使用磁共振造影设备(MagneticResonance Imaging,MRI)或计算机断层影像(Computed Tomography,CT)进行肿瘤所在区域判断。磁共振成像是一种较新的医学成像技术，国际上从一九八二年才正式用于临床。它采用静磁场和射频磁场使人体组织成像，在成像过程中，既不用电子离辐射、也不用造影剂就可获得高对比度的清晰图像。磁共振成像装置除了具备基于X射线作用的CT解剖图像之外，还可借助核磁共振原理精确地测出原子核弛豫时间，将人体组织中有关化学结构的信息反映出来，可将同样密度的不同组织和同一组织的不同化学结构通过影像显示表征出来，对组织坏死、恶性疾患和退化性疾病的早期诊断效果有极大的优越性，其软组织的对比度也更为精确。

为了准确知道肿瘤位置的硼浓度分布，近年来，改进后的BNCT临床流程中，患者会先施予对肿瘤具备高亲和性的¹⁸F-BPA药物，利用正电子发射型计算机断层显像(PositronEmission Computed Tomography，PET)观察药物于身体聚积程度，藉此判断患者的硼制剂聚积效果是否良好，并根据PET影像上肿瘤组织和正常组织的药物分布差异，作为治疗计划计算依据，其治疗流程如图1所示。中国专利CN206026890U中提出一种平板PET引导的硼中子俘获治疗系统，该系统藉由捕捉混合入硼制剂的¹⁸F标记物，在硼中子俘获治疗过程中较为准确的获得硼制剂在照射病灶区内实时、定量、动态的分布信息。但由于PET造影结果空间分辨率不佳，该造影结果仅可作为硼制剂分布信息参考，无法作为人体内组织结构对位，临床应用中依然需要利用光学照相机或计算机断层影像等装置进行治疗前患者摆位确认，花费大量等待时间。

基于上述情况，有必要对图像引导的硼中子俘获治疗系统及其使用方法进行改进，以解决上述现有技术的问题。

发明内容

本发明的一个目的在于，提出一种磁共振引导的硼中子俘获治疗系统，通过MRI造影系统提供在BNCT治疗过程中的准确的组织结构信息，以及得知硼制剂在照射病灶区的实时、定量、动态分布信息。