[发明专利]一种中子俘获照射系统

说明书

本申请公开了一种中子俘获照射系统，利用直线加速器产生强流带电粒子束流，旋转型分布式靶材将强流粒子束流转换为高能中子束流，利用慢化体与高能中子束流发生相互作用，从而使所述高能中子束流损失部分能量，慢化到超热中子能量范围，得到超热中子，形成超热中子束流，将通过多缝部件的超热中子束流转换形成强度呈格栅分布的中子束流。因此，本申请直线加速器产生粒子束流的占空比与旋转型分布式靶材的旋转频率相互保持一致，降低了强流带电粒子束流与非靶材的作用几率，确保质子束持续稳定与靶材发生反应，提高了束流的利用率，有利于获得纯净度更高的中子束，同时可以使肿瘤靶区达到高剂量分布而正常组织远未达到耐受阈值剂量，提高治疗增益。

技术领域

本申请涉及医疗治疗的技术领域，特别是涉及一种中子俘获照射系统。

背景技术

近年来，恶性肿瘤已成为我国居民的首要死亡原因，以2015年为例，估计全国共新发恶性肿瘤392.9万例，其中死亡病例233.8万例。手术、放疗和化疗是治疗癌症的三大手段之一。放射治疗因为其具有损伤较小、治疗痛苦小、患者较易接受等优点，成为使用最广泛的治疗手段之一，其中硼中子俘获治疗（Boron Neutron Capture Therapy，BNCT）的放射治疗方式效果最为理想。

在直线加速器驱动的硼中子俘获治疗系统中，中子照射方法是通过普通的静电质子直线加速器将带电粒子束加速，带电粒子束加速至足以克服靶材料原子核库伦斥力的能量，轰击靶材产生中子束流，中子束流通过特定束流整形装置后获取一定的中子强度，最终中子束流通过准直器进行集中汇流，照射到人体靶区，但此种中子束照射方式照射时产生的带电粒子流强不够高，且所有可见皮肤均暴露于照射野中，导致中子产额不高的同时皮肤耐受剂量与肿瘤的照射剂量低。

因此，如何提高中子产额，同时提高皮肤耐受剂量和肿瘤的照射剂量，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

基于上述问题，本申请提供了一种中子俘获照射系统，能够大幅提高中子产额，并提高宽场准直模式皮肤耐受剂量和肿瘤的照射剂量。

为解决上述问题，本申请实施例提供的技术方案如下：

一种中子俘获照射系统，所述系统包括：直线加速器、靶材、承载体、轴承、驱动部件、慢化体以及空间分割调制准直部件多缝准直器；

所述承载体承载有至少三个所述靶材，各个所述靶材以所述承载体的几何中心为圆心均匀分布在所述承载体上，各个所述靶材到所述承载体的几何中心的距离均相同，所述靶材间存在间隙；

所述驱动部件通过所述轴承带动所述承载体按照预设旋转频率以所述轴承为轴旋转，以使各个所述靶材依次与所述加速器的出口对齐；所述承载体的几何中心与所述轴承的几何中心在同一直线上；

所述靶材的出口对准所述慢化体；所述慢化体的出口对准所述空间分割调制准直部件多缝准直器；

所述直线加速器，用于按照预设占空比产生强流粒子束流；

所述靶材，用于将所述强流粒子束流转换为高能中子束流；

所述慢化体，用于与所述高能中子束流发生相互作用，从而使所述高能中子束流损失部分能量，将其慢化到超热中子能量范围，以得到超热中子，形成超热中子束流；其中，所述超热中子能量范围大于第一阈值小于第二阈值；

所述空间分割调制准直部件多缝准直器，用于将通过的所述超热中子束流转换形成格栅型中子束流，同时将未通过的所述超热中子束流进行吸收。

可选地，所述预设旋转频率与所述预设占空比一致；所述预设占空比是根据所述预设旋转频率进行调节的。

可选地，还包括：

底座，所述底座与所述驱动部件相连；

所述底座用于，保持所述驱动部件、所述承载体以及所述靶材稳定地放置于平面。