[发明专利]用于近距离放射治疗的加速器驱动的中子激活器

说明书

一种用于材料的中子激活的中子激活器，所述中子激活器被配置为通过与质子束(7)的相互作用制备中子，所述中子激活器包括：‑包含金属靶(1)的中子源，以及‑铍第一反射器‑减速器(4)，其位于中子源的外围并包含中子激活区(10)，中子激活区(10)被配置为容纳中子源和待激活的材料，第一反射器‑减速器(4)的中子激活区(10)包含配置为容纳中子源的孔。

技术领域

本发明的领域是通过制备合适的中子场来激活一定剂量的可注射颗粒悬浮液的领域。

本发明特别涉及一种用于制备目标放射性同位素的中子激活器，其工作原理是基于质子束与固体靶的相互作用，该中子激活器制备中子，然后在固体组件中对其进行减速/反射以获得有利的中子谱用于目标同位素(例如¹⁶⁵Ho和¹⁷⁶Lu)的(n,γ)反应。

背景技术

癌症肿瘤的治疗基于三种主要的治疗类别(通常组合使用以增加康复机会)：手术、化学疗法和外部放射疗法。

除了外科手术或化学疗法(如在乳腺肿瘤或宫颈肿瘤中)以外，通常建议进行近距离放射疗法或“原位”放射疗法，或者作为替代方案，构成独家一线治疗(如美国的前列腺癌、肝癌或其他肝肿瘤的治疗)。

快速分裂的细胞对辐射损伤特别敏感。因此，可以通过在靶区域内施用或植入小型放射源，通常为γ或β发射器来控制或消除一些癌细胞生长。

近距离放射疗法的主要优势在于，它们对人体的总辐射较少，对健康组织的暴露降至最低，而且更定位于靶肿瘤，并且具有成本效益。

发出β^-射线的放射性同位素可以通过中子辐照相应的稳定同位素来制备。

目前，此类同位素仅在研究用核反应器中制备，但主要缺点在于欧洲用于医疗用途的反应器利用率低，加上时间紧凑和老化问题。

因此，仍然需要使用回旋加速器有效制备用于医疗应用的中子激活的放射性同位素的替代方法。

本公开的一个目的是提出在核反应器中制备用于医疗用途的放射性同位素的替代方法。

另一个目的是提高用于医疗用途的放射性同位素的制备方法的效率。

本发明的另一个目的是提供一种用于材料的中子激活以制备放射性同位素的装置和方法。

WO 98/59347公开了一种通过将材料分布在中子源周围的中子扩散介质中而暴露于中子通量的材料，其可用于从包含在暴露的材料中的易获得的同位素的嬗变制备有用的放射性同位素，特别是用于医疗应用。中子源由被带电粒子束轰击的铍靶或锂靶组成。

该方法的主要缺点在于，激活器的尺寸非常大以将材料中在弹性散射路径中的中子包含在系统中。这也导致中子通量的相应稀释，特别是在较低能量下(在几次散射相互作用之后)。

WO 2016/037656公开了一种增强共振区中的捕获的方法和激活器。中子通量的强度由反射器和/或减速器优化。

关于WO 98/59347，它提出了一些通用的方法，旨在利用铅的中子弹性散射特性并因此在激活区中利用绝热共振交叉原理的同时，减小激活器的尺寸。发明人在2005年至2009年对这种方法进行了数值和实验分析，并通过实验验证了带有铅核和石墨反射器的激活器。此类研究的结果得出的结论是激活所考虑的同位素的最有效方法不是利用铅的特殊特性(透明性和弹性散射)，而是着眼于有效的减速-反射，这提供了本发明的解决方案。此外，在本发明的优选实施方案中，样品的最佳位置尽可能靠近质子靶，而不是在所谓的扩散器中的特定位置。

WO 2016/022848公开了一种中子源，该中子源包括球形金属靶和围绕靶的球形反射器-减速器，靶和反射器-减速器浸入包含待激活的材料的介质中。