[实用新型]中子捕获治疗系统

说明书

本申请提供一种中子捕获治疗系统，所述中子捕获治疗系统包括用于产生带电粒子束的加速器、经带电粒子束照射后产生中子射束的中子产生部、对中子射束进行整形的射束整形体，所述射束整形体包括缓速体及包覆于缓速体外周的反射部，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，所述反射部包括能够将偏离的中子导回以提高预设能谱内中子强度的反射体以及能够对反射体形成支撑的支撑件。通过设置合金材料对铅材料进行支撑以克服铅材料的蠕变效应，在不影响中子射束品质的情况下提高了射束整形体的结构强度。

技术领域

本实用新型涉及一种放射性射线治疗系统，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。

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，其为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，一方面中子产生部产生的中子或其他粒子，如γ射线具有放射性，另一方面中子产生部产生的中子通常需要经过射束整形体调整能谱、提高中子产率，因此需要安装反射体以降低粒子辐射泄露率、调整能谱和提高中子产率。铅或铅合金是传统上用于反射或屏蔽的材料，然而，铅的蠕变效应显著，无法提供结构刚性与长久的使用周期。铅合金(如铅-锑合金)采用不同的添加物比例降低蠕变效应、提高结构强度，可以作为堆叠式结构物。常见采用块状铅-锑合金堆叠，应用于辐射屏蔽。对于硼中子捕获治疗而言，中子射束品质不仅与射束整形体有关，也与反射体及屏蔽体有关。由于铅-锑合金中的锑具有高中子吸收截面，若采用铅-锑合金为反射层，会显著的降低中子射束品质。若堆叠铅块为反射层，虽然排除了高中子吸收截面的锑，却会因为铅的蠕变效应导致结构精度不足，甚至影响整个硼中子捕获治疗的安全性。

实用新型内容