[發(fā)明專利]中子捕獲治療系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611205434.0
• 申請(qǐng)日: 2016-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN108236760B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉淵豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京中硼聯(lián)康醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號(hào): H05H6/00
• 分類號(hào): H05H6/00;A61N5/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N中子捕獲治療系統(tǒng)，包括用于產(chǎn)生帶電粒子束的加速器、經(jīng)帶電粒子束照射后產(chǎn)生中子射束的中子產(chǎn)生部、對(duì)中子射束進(jìn)行整形的射束整形體以及準(zhǔn)直器，所述射束整形體包括緩速體及包覆于緩速體外周的反射體，所述中子產(chǎn)生部經(jīng)帶電粒子束照射后產(chǎn)生中子，所述緩速體將自中子產(chǎn)生部產(chǎn)生的中子減速至預(yù)設(shè)能譜，所述反射體將偏離的中子導(dǎo)回以提高預(yù)設(shè)能譜內(nèi)的中子強(qiáng)度，所述準(zhǔn)直器將中子產(chǎn)生部產(chǎn)生的中子進(jìn)行集中，所述中子產(chǎn)生部為多個(gè)連續(xù)連接的波折結(jié)構(gòu)。本申請(qǐng)主要是通過改變中子產(chǎn)生部的結(jié)構(gòu)，即將中子產(chǎn)生部設(shè)置為多個(gè)連續(xù)連接的波折結(jié)構(gòu)，來增加帶電粒子束照射至中子產(chǎn)生部而發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)面積。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種放射性射線治療系統(tǒng)，尤其涉及一種中子捕獲治療系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著原子科學(xué)的發(fā)展，例如鈷六十、直線加速器、電子射束等放射線治療已成為癌癥治療的主要手段之一。然而傳統(tǒng)光子或電子治療受到放射線本身物理?xiàng)l件的限制，在殺死腫瘤細(xì)胞的同時(shí)，也會(huì)對(duì)射束途徑上大量的正常組織造成傷害；另外由于腫瘤細(xì)胞對(duì)放射線敏感程度的不同，傳統(tǒng)放射治療對(duì)于較具抗輻射性的惡性腫瘤(如：多行性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(glioblastoma?multiforme)、黑色素細(xì)胞瘤(melanoma))的治療成效往往不佳。

為了減少腫瘤周邊正常組織的輻射傷害，化學(xué)治療(chemotherapy)中的標(biāo)靶治療概念便被應(yīng)用于放射線治療中；而針對(duì)高抗輻射性的腫瘤細(xì)胞，目前也積極發(fā)展具有高相對(duì)生物效應(yīng)(relative?biological?effectiveness,RBE)的輻射源，如質(zhì)子治療、重粒子治療、中子捕獲治療等。其中，中子捕獲治療便是結(jié)合上述兩種概念，如硼中子捕獲治療，借由含硼藥物在腫瘤細(xì)胞的特異性集聚，配合精準(zhǔn)的中子射束調(diào)控，提供比傳統(tǒng)放射線更好的癌癥治療選擇。

硼中子捕獲治療(Boron?Neutron?Capture?Therapy,BNCT)是利用含硼(¹⁰B)藥物對(duì)熱中子具有高捕獲截面的特性，借由¹⁰B(n,α)⁷Li中子捕獲及核分裂反應(yīng)產(chǎn)生⁴He和⁷Li兩個(gè)重荷電粒子。參照?qǐng)D1，其示出了硼中子捕獲反應(yīng)的示意圖，兩荷電粒子的平均能量約為2.33MeV，具有高線性轉(zhuǎn)移(Linear?Energy?Transfer,LET)、短射程特征，α粒子的線性能量轉(zhuǎn)移與射程分別為150keV/μm、8μm，而⁷Li重荷粒子則為175keV/μm、5μm，兩粒子的總射程約相當(dāng)于一個(gè)細(xì)胞大小，因此對(duì)于生物體造成的輻射傷害能局限在細(xì)胞層級(jí)，當(dāng)含硼藥物選擇性地聚集在腫瘤細(xì)胞中，搭配適當(dāng)?shù)闹凶由湓矗隳茉诓粚?duì)正常組織造成太大傷害的前提下，達(dá)到局部殺死腫瘤細(xì)胞的目的。

在加速器硼中子捕獲治療中，加速器硼中子捕獲治療通過加速器將質(zhì)子束加速，所述質(zhì)子束加速至足以克服靶材原子核庫倫斥力的能量，與所述靶材發(fā)生核反應(yīng)以產(chǎn)生中子，因此在產(chǎn)生中子的過程中靶材會(huì)受到非常高能量等級(jí)的加速質(zhì)子束的照射，靶材的溫度會(huì)大幅上升，從而影響靶材的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

為了在中子捕獲治療過程中提高帶電粒子束與中子產(chǎn)生部的反應(yīng)面積，本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種中子捕獲治療系統(tǒng)，所述中子捕獲治療系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生帶電粒子束的加速器、經(jīng)帶電粒子束照射后產(chǎn)生中子射束的中子產(chǎn)生部、對(duì)中子射束進(jìn)行整形的射束整形體以及準(zhǔn)直器，所述射束整形體包括緩速體及包覆于緩速體外周的反射體，所述緩速體將自中子產(chǎn)生部產(chǎn)生的中子減速至預(yù)設(shè)能譜，所述反射體將偏離的中子導(dǎo)回以提高預(yù)設(shè)能譜內(nèi)的中子強(qiáng)度，所述準(zhǔn)直器將中子產(chǎn)生部產(chǎn)生的中子進(jìn)行集中，所述中子產(chǎn)生部為波折結(jié)構(gòu)。本申請(qǐng)主要是通過改變中子產(chǎn)生部的結(jié)構(gòu)，即將中子產(chǎn)生部設(shè)置為多個(gè)連續(xù)連接的波折結(jié)構(gòu)，來增加帶電粒子束照射至中子產(chǎn)生部而發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)面積。本申請(qǐng)所述波折結(jié)構(gòu)可以是多個(gè)類似于鋸齒形(如V型)的結(jié)構(gòu)連接而成，也可以是多個(gè)類似于圓弧形(如波浪型)的結(jié)構(gòu)連接而成。