[发明专利]一种基于质子直线加速器的中子俘获治疗系统

说明书

本发明公开了一种基于质子直线加速器的中子俘获治疗系统，包括：质子产生段，用于产生强流质子束；质子加速段，用于对质子束进行加速和输运；质子应用段，包括生产应用系统和中子俘获治疗系统，生产应用系统用于放射性核素生产和提取，中子俘获治疗系统用于人体肿瘤外照射；控制系统，分别与所述质子产生段、所述质子加速段和所述质子应用段电信号连接。本发明提供的中子俘获治疗系统结构紧凑、集成度高、体积小巧、安装方便以及节约成本，可以方便布建在现有的医院中，具有BNCT治疗功能与生产放射性同位素功能。

技术领域

本发明属于医学技术领域，尤其涉及一种基于质子直线加速器的中子俘获治疗系统。

背景技术

硼中子俘获治疗(Boron Neutron Capture Therapy，BNCT)是一种“药械联用”、安全性更好的生物靶向二元放射治疗模式，从原理上具有放疗、化疗、重离子治疗等手段的优点，最有希望实现人类根治肿瘤的美好愿望。BNCT治疗首先通过将具有亲肿瘤组织的无毒的携硼药物注入人体血液，待携硼(硼-10)药物富集在肿瘤组织后，采用超热中子多方向适形照射肿瘤部位，中子和癌细胞中的硼-10核素相遇并发生核反应，放出的阿尔法粒子和锂-7粒子对细胞具有很强的杀伤力，杀伤效果高于现有的X射线、伽马射线放疗和质子放疗，BNCT的副作用比较小，而且随着携硼药物亲肿瘤效果的进一步提高，BNCT对正常组织的损伤将进一步降低。BNCT的肿瘤适应症范围广泛，并且可以治疗质子、重离子治疗不了的扩散型恶性肿瘤或治疗后再次复发的肿瘤病例，比如在多形性胶质母细胞瘤(恶性脑癌)、复发性头颈癌、恶性黑色素皮肤癌、肝转移癌等，治疗效果明显好于现有的治疗技术。

BNCT治疗癌症过去主要使用裂变核反应堆提供热中子源，由于受制于核反应堆的数目少、改造难度大以及运行费用高等因素，因此实际用于肿瘤治疗的反应堆数目一直无法有突破性的提高，严重制约了BNCT在世界范围内发展与普及。反应堆中子源设施因为核安全等突出问题目前很难接受建在现有的医院中，不利于其推广及普及。

作为癌症以及其他疾患的重要筛查手段，核医学的体内诊断是将放射性核素及其标记物注射到人体内后，由于机体功能和代谢变化，因而可以通过放射核素及其标记物在体内分布和代谢来反映人体内的病理或生理变化。核医学科的正电子断层扫描仪(PET)、单光子断层扫描仪(SPECT)等设备在扫描前需要给受检者注射一定剂量的放射性核素，因此此类设备需配套放射性核素的制备、生产或采购过程。比如PET或PET-CT的拥有机构一般都需单独采购一套基于质子加速器的放射性核素生产系统，生产放射性核素氟-18、碳-11等，同时还要配备有关药物合成所需的设施和场所。引进PET的医院通常会建造一座独立的PET中心，用于容纳基于低能质子加速器的放射性同位素生产系统，从而极大增加了医院的设备投入成本，扩大了额外的用地需求，无法满足大多数医院的使用要求。

基于上述情况，我们有必要设计一种可以方便布建在现有的医院中、并且经济性优良的BNCT装备系统。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供了一种基于质子直线加速器的中子俘获治疗系统，本系统同时具备BNCT治疗功能与生产放射性同位素功能，且结构紧凑、集成度高、体积小巧、安装方便，可以方便布建在现有的医院中。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于质子直线加速器的中子俘获治疗系统，包括：

质子产生段，用于产生强流质子束；

质子加速段，用于对质子束进行加速和输运，与所述质子产生段连接，

质子应用段，与所述质子加速段连接，包括生产应用系统和中子俘获治疗系统，所述生产应用系统用于放射性核素生产和提取，所述中子俘获治疗系统用于人体肿瘤外照射，所述生产应用系统及所述中子俘获治疗系统分别与所述质子加速段连接；

控制系统，分别与所述质子产生段、所述质子加速段和所述质子应用段电信号连接。