[实用新型]中子捕获治疗系统

说明书

本实用新型提供一种中子捕获治疗系统，能够对中子捕获治疗系统的待冷却组件进行冷却，提高设备使用寿命。本实用新型的中子捕获治疗系统，包括带电粒子束生成部、射束传输部和中子束生成部，带电粒子束生成部产生带电粒子束，射束传输部将带电粒子束传输至中子束生成部，中子束生成部产生治疗用中子束，中子捕获治疗系统还包括冷却设备，冷却设备的冷却介质硬度小于60mg/L。

技术领域

本实用新型涉及一种辐射线照射系统，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。

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，质子束加速至足以克服靶材原子核库伦斥力的能量，与靶材发生核反应以产生中子，因此在产生中子的过程中靶材会受到非常高能量等级的加速质子束的照射，靶材的温度会大幅上升，同时靶材的金属部分容易起泡，从而影响靶材的使用寿命。同时，加速器等设备在治疗过程中也会产生大量的热量，从而影响设备使用寿命。

因此，有必要提出一种新的技术方案以解决上述问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种中子捕获治疗系统，包括带电粒子束生成部、射束传输部和中子束生成部，所述带电粒子束生成部产生带电粒子束，所述射束传输部将所述带电粒子束传输至所述中子束生成部，所述中子束生成部产生治疗用中子束，所述中子捕获治疗系统还包括冷却设备，所述冷却设备的冷却介质硬度小于60mg/L。采用冷却设备对中子捕获治疗系统的待冷却组件进行冷却，提高设备使用寿命；冷却设备的冷却介质采用软水，冷却过程中水管不容易结垢从而影响换热效率。

作为一种优选地，所述带电粒子束生成部包括离子源和加速器，所述离子源用于产生带电粒子，所述加速器对所述离子源产生的带电粒子加速以获得所需能量的带电粒子束，所述冷却设备用于所述离子源或加速器的冷却。

作为另一种优选地，所述中子束生成部包括靶材，所述带电粒子束与所述靶材作用产生所述中子束，所述冷却设备用于所述靶材的冷却，增加靶材的使用寿命。

进一步地，所述冷却设备的冷却介质硬度小于17mg/L，冷却过程中水管不容易结垢从而影响换热效率，尤其是换热部分采用铜管的情况下；或者所述冷却设备的冷却介质的导电率小于10μS/cm，可以适应在高电压条件下的使用要求，防止在高电压环境下产生漏电流及对中子束的生成产生干扰。

进一步地，所述冷却设备的冷却介质为去离子水，所述去离子水的导电率为0.5-1.5μS/cm。

作为一种优选地，所述冷却设备包括外循环装置、内循环装置和换热器；所述内循环装置将冷却介质输送到所述中子捕获治疗系统的待冷却组件吸热，然后将吸热升温后的所述冷却介质输送到所述换热器与所述外循环装置输送到所述换热器的冷冻水进行热量交换，将降温后的所述冷却介质再输送到所述待冷却组件吸热，所述外循环装置能够持续不断地提供所述冷冻水到所述换热器并回收吸热升温后的所述冷冻水。