[发明专利]用于中子捕获治疗的射束整形体

说明书

本发明提供一种用于中子捕获治疗的射束整形体，其中所述射束整形体包括中子产生装置、缓速体、扰动元和射束出口，所述中子产生装置用于产生中子，所述中子从中子产生装置到射束出口的方向形成中子射束，所述缓速体紧邻所述中子产生装置并且用于将所述中子射束中的快中子调整为超热中子，其中，在中子产生过程中和缓速体调整中子射束能谱的过程中产生伽马射线，所述扰动元位于缓速体和射束出口中间，用于通过中子射束并降低通过射束出口的中子射束中伽马射线的含量。本发明提供的技术方案在对中子射束品质无明显负面影响的前提下能够有效降低中子射束中伽马射线的含量。

技术领域

本发明涉及一种射束整形体，尤其涉及一种用于中子捕获治疗的射束整形体。

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和图2，其分别示出了硼中子捕获反应的示意图和10B(n,α)7Li中子捕获核反应方程式，两荷电粒子的平均能量约为2.33MeV，具有高线性转移(Linear EnergyTransfer,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。

在中子捕获治疗过程中，中子的产生以及射束整形体中中子能谱的改变往往会随之产生大量的伽马射线，伽马射线具有极强的穿透本领，人体受到伽马射线照射时，伽马射线可以进入到人体的内部，并与体内细胞发生电离作用，电离产生的离子能侵蚀复杂的有机分子，如蛋白质、核酸和酶，它们都是构成活细胞组织的主要成份，一旦它们遭到破坏，就会导致人体内的正常化学过程受到干扰，严重的可以使细胞死亡。

现有技术中尚未发现有关于在不影响中子射束品质的前提下改变射束整形体以降低中子射束中伽马射线含量的记载。

发明内容