[發(fā)明專利]中子捕獲治療系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811276937.6
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN110870951A
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江濤;陳韋霖
• 申請（專利權(quán)）人: 中硼（廈門）醫(yī)療器械有限公司
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種中子捕獲治療系統(tǒng)，包括中子產(chǎn)生裝置和射束整形體，所述中子捕獲治療系統(tǒng)還包括容納所述中子產(chǎn)生裝置和射束整形體并屏蔽所述中子產(chǎn)生裝置和射束整形體產(chǎn)生的輻射的混凝土壁，所述混凝土壁和至少部分設(shè)置在所述混凝土壁內(nèi)的增強部用于支撐所述射束整形體，所述增強部的材料彈性模量不低于40GPa，屈服強度不低于200MPa，極限強度不低于100MPa。本發(fā)明的中子捕獲治療系統(tǒng)，增強部可以增加混凝土的剛性，提升抗拉強度，提高承載能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種輻射線照射系統(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條件的限制，在殺死腫瘤細胞的同時，也會對射束途徑上大量的正常組織造成傷害；另外由于腫瘤細胞對放射線敏感程度的不同，傳統(tǒng)放射治療對于較具抗輻射性的惡性腫瘤(如：多行性膠質(zhì)母細胞瘤(glioblastoma multiforme)、黑色素細胞瘤(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；而針對高抗輻射性的腫瘤細胞，目前也積極發(fā)展具有高相對生物效應(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。

放射線治療過程中會產(chǎn)生各種放射線，如硼中子捕獲治療過程產(chǎn)生低能至高能的中子、光子，這些放射線可能會對人體正常組織造成不同程度的損傷。因此在放射線治療領(lǐng)域，如何在達到有效治療的同時減少對外界環(huán)境、醫(yī)務(wù)人員或被照射體正常組織的輻射污染是一個極為重要的課題。放射線治療設(shè)備通常置于混凝土構(gòu)造的建筑物中，隔離設(shè)備可能產(chǎn)生的輻射，而一般的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋被中子活化后，會產(chǎn)生半衰期較長的放射性同位素，如鈷60的半衰期為5.27年，形成了長衰期的放射廢料，對環(huán)境及輻射安全帶來負面影響。

因此，有必要提出一種新的技術(shù)方案以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明一方面提供了一種中子捕獲治療系統(tǒng)，包括中子產(chǎn)生裝置和射束整形體，所述中子產(chǎn)生裝置包括加速器和靶材，所述加速器加速產(chǎn)生的帶電粒子線與所述靶材作用產(chǎn)生中子線，所述射束整形體包括反射體、緩速體、熱中子吸收體、輻射屏蔽體和射束出口，所述緩速體將自所述靶材產(chǎn)生的中子減速至超熱中子能區(qū)，所述反射體包圍所述緩速體并將偏離的中子導(dǎo)回至所述緩速體以提高超熱中子射束強度，所述熱中子吸收體用于吸收熱中子以避免治療時與淺層正常組織造成過多劑量，所述輻射屏蔽體圍繞所述射束出口設(shè)置在所述反射體后部用于屏蔽滲漏的中子和光子以減少非照射區(qū)的正常組織劑量，所述中子捕獲治療系統(tǒng)還包括容納所述中子產(chǎn)生裝置和射束整形體的混凝土壁，所述混凝土壁和至少部分設(shè)置在所述混凝土壁內(nèi)的增強部用于支撐所述射束整形體，所述增強部的材料彈性模量不低于40GPa，屈服強度不低于200MPa，極限強度不低于100MPa?；炷两Y(jié)構(gòu)可以屏蔽中子捕獲治療系統(tǒng)工作過程中泄露的中子及其他輻射線，增強部可以增加混凝土的剛性，提升抗拉強度，提高承載能力。

進一步地，所述增強部的材料90％(重量百分比)以上由C、H、O、N、Si、Al、Mg、Li、B、Mn、Cu、Zn、S、Ca中的至少一種元素構(gòu)成，增強部的材料由與中子作用截面小或被中子活化后產(chǎn)生的放射性同位素半衰期短的元素構(gòu)成，因中子活化衍生的放射性較小，除了合理地抑制二次輻射造成的劑量，更有利于未來的設(shè)備拆除。

進一步地，所述增強部被中子活化后產(chǎn)生的放射性同位素半衰期小于1年。