[发明专利]一种中子俘获治疗系统

说明书

本发明公开了一种可适用于不同靶材的中子俘获治疗系统，具体包括：质子束；中子产生部，包括可拆卸的靶材，质子束轰击在靶材上产生中子束；射束整形体，用于将中子束进行调整以符合治疗标准，包括依次连接的慢化体、射束过滤体、准直体，靶材为锂靶或铍靶，质子束能量为一固定值，慢化体、反射体、准直体及射束过滤体的长度和宽度为一固定值；靶材可在锂靶和铍靶中任意更换，而质子束能量和射束整形体各部件的尺寸均无需改变。使得本中子俘获治疗系统可以同时适用于锂靶和铍靶，当将靶材更换为锂靶或铍靶时，质子能量和射束整形体结构都不需要进行改变，而能够确保射出的中子束仍能满足照射要求，以对患者进行有效治疗。

技术领域

本发明涉及中子俘获治疗领域，特别是涉及一种中子俘获治疗系统，尤其是涉及一种可适用于不同靶材的中子俘获治疗系统。

背景技术

随着现代化医疗技术的快速发展，硼中子俘获治疗在临床医学得到了广泛应用。

BNCT(Boron Neutron Capture Therapy，硼中子俘获治疗)是一种具有“固有”安全性的生物靶向放射治疗模式，通过将具有亲肿瘤组织的无毒的含硼药物注入人体血液，待硼药物富集在肿瘤组织后，采用超热中子照射肿瘤部位。超热中子进入人体组织内，能够与癌组织中的¹⁰B核素发生辐射俘获反应，释放出α粒子(⁴He)和锂粒子(⁷Li)。由于这些粒子的射程很短(与组织核的直径差不多)以及LET(Linear Energy Transfer，传能线密度)值很高，导致绝大多数的α粒子(⁴He)和锂粒子(⁷Li)能够沉积在肿瘤组织中，从而达到在癌组织内部破坏癌组织的效果。又由于α粒子(⁴He)和锂粒子(⁷Li)的射程很短，因此只能杀死癌组织而不损伤周围组织，因此其治疗效果优于常规光子放疗(X射线机、医用直线加速器等)和质子放疗。

在BNCT治疗过程中，为了保证病人正常组织所受剂量在安全范围的前提下，尽可能杀死肿瘤组织，在治疗前需要将质子轰击靶材产生的中子通过射束整形体以整合成一定范围能量的、符合照射要求的热中子束流。但是，质子束照射到不同靶材上产生不同的中子能谱，所以它们需要的射束整形体也不一样。如CN106474635A中，质子束为30MeV且使用铍靶时，减速材料可使用铅、铁、铝或氟化钙；质子束为11MeV且使用铍靶时，减速材料可使用重水(D₂O)或氟化铅；质子束为2.8MeV且使用锂靶时，减速材料可使用全金属(产品名：铝、氟化铝、氟化锂的混合物)；质子束为50MeV且使用钨靶时，减速材料可使用铁或全金属。可见，现有的中子俘获治疗系统中，根据铍靶设计的射束整形体只能适用于铍靶，如果要更换为其他材料的靶材，就需要针对不同的靶材重新设计并安装相应的射束整形体，设计、建造安装时间长，人力成本和制造成本高。

如果在不改变入射质子能量和束流强度的前提下，有一套射束整形体能应用于不同材料的靶材，那么就能直接在现有的整形装置上更换靶材，从而避免了基于不同加速器类型和质子能量的BNCT装置的研发、建造过程所耗费的时间成本和人力成本。

发明内容

本发明实施例提供一种中子俘获治疗系统，可适用于不同靶材，能够直接在中子俘获治疗系统中更换锂靶或铍靶，而不需要改变质子束流、不需要改变射束整形体，极大的提高了中子俘获治疗系统的适用性。

本发明实施例提供了一种可适用于不同靶材的中子俘获治疗系统，包括：

质子束；

中子产生部，包括靶材，所述质子束轰击在所述靶材上产生中子束；

射束整形体，用于将所述中子束进行调整以符合治疗标准，包括依次连接的慢化体、射束过滤体、准直体，所述准直体上设置有射束出口，所述慢化体外包围有反射体；

所述质子束能量为2.5MeV～5.0MeV中的一个固定值，束流强度为10mA～20mA中的一个固定值；