[發(fā)明專利]中子捕獲治療系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710018552.9
• 申請(qǐng)日: 2017-01-11
• 公開（公告）號(hào): CN106975162A
• 公開（公告）日: 2017-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉淵豪;陳韋霖
• 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): A61N5/10
• 分類號(hào): A61N5/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種輻射線治療系統(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和圖2，其分別示出了硼中子捕獲反應(yīng)的示意圖和¹⁰B(n,α)⁷Li中子捕獲核反應(yīng)方程式，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。

而在中子捕獲治療系統(tǒng)中的射束檢測(cè)和診斷屬于一個(gè)很重要的課題，這直接關(guān)乎于照射治療的劑量和效果。現(xiàn)有技術(shù)有揭示一種中子捕獲治療系統(tǒng)中，例如通過預(yù)先對(duì)被照射體貼附中子束測(cè)定用的金絲，在中子束的照射中途取下金絲并測(cè)定該金絲的輻射化量，來測(cè)定照射中途的中子束的照射劑量。并且根據(jù)該測(cè)定的照射劑量來控制(例如停止等)中子捕獲治療系統(tǒng)，以便使中子束以按照計(jì)劃的照射劑量來照射至被照射體。

但是此時(shí)，例如若因某種原因而在測(cè)定金絲的輻射化量之后中子束的照射劑量率有所變動(dòng)，則無法與該種變動(dòng)充分對(duì)應(yīng)，而有使以按照計(jì)劃的照射劑量來將中子束照射至被照射體處一事變得困難之虞。也就是說，在上述中子捕獲治療系統(tǒng)中，不能實(shí)時(shí)的檢測(cè)輻射線的照射劑量。另外，一旦有檢測(cè)設(shè)備發(fā)生故障，根本無法很快地判斷出故障的源頭，因此故障排查時(shí)耗時(shí)耗力。

因此，有必要提出一種提高治療計(jì)劃精確度的中子捕獲治療系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)方面在于提供一種提高中子捕獲治療系統(tǒng)的中子束照射劑量的精確度以及能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障部位的用于中子捕獲治療系統(tǒng)的輻射線檢測(cè)系統(tǒng)，其中，中子捕獲治療系統(tǒng)包括帶電粒子束、用于通過帶電粒子束的帶電粒子束入口、經(jīng)與帶電粒子束發(fā)生核反應(yīng)從而產(chǎn)生中子束的中子產(chǎn)生部、用于調(diào)整經(jīng)中子產(chǎn)生部產(chǎn)生的中子射束通量與品質(zhì)的射束整形體和鄰接于射束整形體的射束出口，中子捕獲治療系統(tǒng)修正硼濃度與腫瘤劑量之間的非線性關(guān)系。

作為一種優(yōu)選地，中子捕獲治療系統(tǒng)包括輻射線檢測(cè)系統(tǒng)，輻射線檢測(cè)系統(tǒng)包括輻射線檢測(cè)裝置和控制裝置，輻射線檢測(cè)裝置用于實(shí)時(shí)檢測(cè)經(jīng)中子束照射后瞬發(fā)的γ射線，控制裝置根據(jù)輻射線檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果發(fā)出人類感知的信號(hào)以確認(rèn)中子捕獲治療系統(tǒng)的下一步作業(yè)。這種人類感知的信號(hào)可以是聽覺、視覺、觸覺或嗅覺等人類功能器官能夠感知的信號(hào)，如發(fā)出聲響的警報(bào)器、報(bào)警燈、振動(dòng)、發(fā)出刺鼻的氣味等多種信號(hào)中的一種或多種形式。

所謂的“經(jīng)中子束照射后瞬發(fā)的γ射線”是指中子束與其他元素發(fā)生中子捕獲核反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的γ射線，其他元素不限于硼-10元素，其他元素如本領(lǐng)域熟知的發(fā)生中子捕獲核反應(yīng)時(shí)能產(chǎn)生γ射線的元素也在本定義當(dāng)中。本發(fā)明實(shí)施例中，“經(jīng)中子束照射后瞬發(fā)的γ射線”為中子束與硼-10元素發(fā)生硼中子捕獲反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的γ射線。