[发明专利]适应于BNCT系统的含硼-10药物浓度分布测量装置和方法

说明书

本发明涉及适应于BNCT系统的含硼‑10药物浓度分布测量装置和方法。所述装置包括中子源、标准小球和SPECT系统，所述中子源用于向SPECT系统的检测空间发射中子束流，形成覆盖所述检测空间的中子场；所述标准小球具有确定的硼‑10浓度，数量为若干个，安装在标准球支架上，随被检测者的头部一同进入检测空间；所述SPECT系统用于接收检测空间的伽马射线并进行SPECT成像处理，依据标准小球和人体检测区域的SPECT信息计算获得检测区域的硼‑10浓度分布。本发明可用于含硼‑10药物浓度分布测量，适应于任何含硼‑10药物，能够实时地反映含硼‑10药物的三维真实分布，且没有额外辐射剂量。

技术领域

本发明涉及适应于BNCT系统的含硼-10(¹⁰B)药物浓度分布测量装置和方法，可用于在硼中子俘获放疗(BCNT)治疗前获得含硼-10药物在身体内的分布和浓度信息，为治疗计划系统(TPS)提供相关的基础数据，也可以用于其他目的下的含硼-10药物分布和浓度信息监测。

背景技术

BNCT是迄今为止原理最佳的癌症放射治疗手段，其通过将具有亲肿瘤组织的、无毒的含硼-10药物注入人体血液，待含硼-10药物通过自动靶向富集在癌细胞核后，利用超热中子束照射肿瘤部位，通过人体自身的进一步慢化在治疗区域形成热中子，由于热中子与硼-10的核反应截面很高(3840靶)，通过选择性的热中子硼-10核反应，放出射程小于癌细胞的长度、具有高线性传能密度(LET)的放射线(例如α粒子，⁷Li重离子)，单位距离上形成高密度电离能，使得DNA的双链同时被打断,其功能和重离子造成的电离密度相同，从而实现高相对生物效应(RBE)的粒子来杀灭癌细胞，治疗过程基本上不损伤癌细胞周围的正常细胞，是一种具有热中子对含硼-10药物的自动选择、高LET能量转移和生物靶向增强的放射治疗模式。

然而，为实现BNCT对肿瘤进行精确治疗，需要在治疗前确定荷硼-10药物在治疗靶区的分布及浓度以实现对肿瘤的高效治疗并保护正常组织。BNCT治疗前如得不到含硼-10药物的定量分布信息，会导致治疗剂量的不确定性，影响治疗效果并给正常组织带来不必要的损伤。

目前用于获得含硼-10药物分布和浓度信息的方法，除了基于血液中含硼-10药物浓度测量的方法，主要还有两种方式：一是对含硼-10药物进行放射性标记，采用核医学(如SPECT等)进行测量，根据放射性的分布推算含硼-10药物的分布；二是对含硼-10药物进行磁共振敏感元素标记，采用磁共振仪进行测量，根据磁共振信号强度分布推算含硼-10药物的分布。

其中，基于血液中含硼-10药物浓度测量的方法有两个缺点：一是测量时间长，测量获得的含硼-10药物浓度不能代表治疗时的含硼-10药物浓度；二是病灶区域的浓度是基于肿瘤/血液比固定的假设推算的，但实际上肿瘤/血液比随患者个体变化，随肿瘤种类变化，肿瘤位置变化，随肿瘤内位置的变化而变化，随时间变化，统一假设为一固定数值的方法太过粗糙。因此这种传统方法已经开始逐渐被新的方法所替代。

基于放射性标记含硼-10药物的方法存在以下几个问题：(1)放射性标记含硼-10药物的可得性；(2)放射性标记含硼-10药物在总含硼药物内比例的确定性；(3)增加药物成本；(4)放射性药物给患者带来的额外的剂量。

基于MRI敏感元素标记含硼-10药物的方法存在以下几个问题：(1)MRI敏感元素标记含硼-10药物的可得性；(2)增加药物成本。

上述问题实质性妨碍了这些方法的实际应用及应用效果。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供适应于BNCT系统的含硼-10药物浓度分布测量装置和适用于BNCT系统的含硼-10药物浓度分布测量方法，以期实时获得较为精确的测量数据，并便于实际应用。

本发明的技术方案是：适应于BNCT系统的含硼-10药物浓度分布测量装置，包括：