[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，包括射束整形体、设置于射束整形体内的真空管及至少一个冷却装置，所述射束整形体包括射束入口、容纳所述真空管的容纳腔、邻接于所述容纳腔端部的缓速体、包围在所述缓速体外的反射体、设置在所述射束整形体内的辐射屏蔽和射束出口，所述真空管端部设有靶材，所述冷却装置用于对靶材进行冷却，所述靶材与自所述射束入口入射的带电粒子束发生核反应以产生中子，所述缓速体将自所述靶材产生的中子减速至超热中子能区，所述反射体将偏离的中子导回至所述缓速体以提高超热中子射束强度，所述射束整形体内还设有至少一个容纳所述冷却装置的容纳管道，所述冷却装置与容纳管道的内壁之间填充有填充物。

技术领域

本实用新型涉及一种放射性射线辐照系统，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。

在加速器中子捕获治疗系统中，通过加速器将带电粒子束加速，所述带电粒子束加速至足以克服射束整形体内的靶材原子核库伦斥力的能量，与所述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高功率的加速带电粒子束的照射，靶材的温度会大幅上升，从而影响靶材的使用寿命。

一种带冷却装置的中子捕获治疗系统，其一般包括用于输入冷却介质的管状第二冷却部、用于输出冷却介质的管状第三冷却部及连接于第二、第三冷却部之间与靶材直接接触用于冷却靶材的第一冷却部。在该结构中，管状的第二、第三冷却部暴露在空气中，在靶材上产生的部分中子将从第二、第三冷却部的周围穿过空气中散射到射束整形体外部，从而降低了有效中子的产率，且散射到射束整形体外部的中子将对中子捕获治疗系统内的器械产生影响并且有可能导致辐射泄露，降低中子捕获治疗系统的使用寿命并存在辐射安全隐患。

发明内容

为了解决上述问题，本申请的一个实施例提供一种中子捕获治疗系统，其包括射束整形体、设置于射束整形体内的真空管及至少一个冷却装置，射束整形体包括射束入口、容纳真空管的容纳腔、邻接于容纳腔端部的缓速体、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和射束出口，真空管端部设有靶材，冷却装置用于对靶材进行冷却，靶材与自射束入口入射的带电粒子束发生核反应以产生中子，中子形成中子射束，中子射束限定一根中子射束轴，缓速体将自靶材产生的中子减速至超热中子能区，反射体将偏离的中子导回至缓速体以提高超热中子射束强度，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，射束整形体内还设有至少一个容纳冷却装置的容纳管道，冷却装置与容纳管道的内壁之间填充有填充物。

与现有技术相比，本实施例记载的技术方案具有以下有益效果：在冷却装置与容纳管道的内壁之间填充填充物，提高中子捕获治疗装置的使用寿命、防止中子泄露和增强中子射束强度。

优选地，填充物为铝合金或铅合金，与冷却装置与容纳管道的内壁之间未填充填充物的技术方案相比，其能够有效提高超热中子产率，降低快中子污染，缩短照射时间。