中子捕获治疗系统技术方案

本发明专利技术提供一种中子捕获治疗系统，能有效地利用空间，同时对多个患者进行治疗，且没有过于延长射束传输的线路，损耗较小。本发明专利技术的中子捕获治疗系统，包括对带电粒子进行加速产生带电粒子束的加速器、将加速器产生的带电粒子束传输至中子束生成部的射束传输部、产生治疗用中子束的中子束生成部，中子束生成部包括第一、第二和第三中子束生成部，射束传输部包括与加速器连接的第一传输部、切换带电粒子束行进方向的射束方向切换器和分别将带电粒子束从射束方向切换器传输到第一、第二、第三中子束生成部的第二、第三、第四传输部，第一、第三和第四传输部其中的两个定义第一平面，第一和第二传输部定义第二平面，第一平面和第二平面不同。

Neutron capture therapy system

The invention provides a neutron capture treatment system, which can effectively utilize space and treat multiple patients at the same time, without excessively prolonging the transmission line of the beam, and has low loss. The neutron capture treatment system of the present invention includes an accelerator for accelerating the generation of charged particle beams by charged particles, a beam transmission unit for transmitting charged particle beams generated by accelerators to the neutron beam generation unit, a neutron beam generation unit for generating therapeutic neutron beams, a neutron beam generation unit comprising first, second and third neutron beam generation units, and a beam transmission unit comprising an accelerator connection. The first transmission unit, the beam direction switcher switching the moving direction of the charged particle beam and the second, third and fourth transmission units of the first, second and third neutron beam generation units respectively transmit the charged particle beam from the beam direction switcher to the second, third and fourth transmission units. Two of the first, third and fourth transmission units define the first plane. The first and second transmission units define the second plane, the first plane and the fourth transmission unit respectively. The second plane is different.

【技术实现步骤摘要】
中子捕获治疗系统
本专利技术涉及一种辐射线照射系统，尤其涉及一种中子捕获治疗系统。
技术介绍
随着原子科学的发展，例如钴六十、直线加速器、电子射束等放射线治疗已成为癌症治疗的主要手段之一。然而传统光子或电子治疗受到放射线本身物理条件的限制，在杀死肿瘤细胞的同时，也会对射束途径上大量的正常组织造成伤害；另外由于肿瘤细胞对放射线敏感程度的不同，传统放射治疗对于较具抗辐射性的恶性肿瘤(如：多行性胶质母细胞瘤(glioblastomamultiforme)、黑色素细胞瘤(melanoma))的治疗成效往往不佳。为了减少肿瘤周边正常组织的辐射伤害，化学治疗(chemotherapy)中的标靶治疗概念便被应用于放射线治疗中；而针对高抗辐射性的肿瘤细胞，目前也积极发展具有高相对生物效应(relativebiologicaleffectiveness,RBE)的辐射源，如质子治疗、重粒子治疗、中子捕获治疗等。其中，中子捕获治疗便是结合上述两种概念，如硼中子捕获治疗，借由含硼药物在肿瘤细胞的特异性集聚，配合精准的中子射束调控，提供比传统放射线更好的癌症治疗选择。放射线治疗过程中会产生各种放射线，如硼中子捕获治疗过程产生低能至高能的中子、光子，这些放射线可能会对人体正常组织造成不同程度的损伤。因此在放射线治疗领域，如何在达到有效治疗的同时减少对外界环境、医务人员或患者正常组织的辐射污染是一个极为重要的课题。同时，目前在加速器硼中子捕获治疗中，不能同时治疗多个患者，或多个照射室布局不合理，带电粒子束的传输路径较长，产生损耗。因此，有必要提出一种新的技术方案以解决上述问题。专利技术内容为了解决上述问题，本专利技术一方面提供了一种中子捕获治疗系统，包括加速器、射束传输部、中子束生成部，所述加速器对带电粒子进行加速产生带电粒子束，所述射束传输部将所述加速器产生的带电粒子束传输至所述中子束生成部，所述中子束生成部产生治疗用中子束，所述中子束生成部包括第一中子束生成部、第二中子束生成部和第三中子束生成部，所述射束传输部包括与所述加速器连接的第一传输部、切换带电粒子束行进方向的射束方向切换器和分别将带电粒子束从所述射束方向切换器传输到所述第一、第二、第三中子束生成部的第二、第三和第四传输部，所述第一、第三和第四传输部其中的两个定义第一平面，所述第一和第二传输部定义第二平面，所述第一平面和第二平面不同。采用这样的排布方式，可以有效地利用空间，同时对多个患者进行治疗，且没有过于延长射束传输的线路，损耗较小。优选地，所述第一传输部沿X轴方向传输，所述第三、第四传输部的传输方向在XY平面内并形成大于0度的夹角。更进一步，所述第二传输部沿Z轴方向传输，所述第三、第四传输部的传输方向与所述第一传输部的传输方向呈“Y”型。作为另一种优选地，所述中子捕获治疗系统还包括治疗台，所述中子束生成部包括靶材、射束整形体和准直器，所述靶材设置在所述射束传输部和所述射束整形体之间，所述加速器产生的带电粒子束经所述射束传输部照射到所述靶材并与所述靶材作用产生中子，所述产生的中子依次通过所述射束整形体和准直器形成治疗用中子束并照射向所述治疗台上的患者。进一步地，所述射束整形体包括反射体、缓速体、热中子吸收体、辐射屏蔽体和射束出口，所述缓速体将自所述靶材产生的中子减速至超热中子能区，所述反射体包围所述缓速体并将偏离的中子导回至所述缓速体以提高超热中子射束强度，所述热中子吸收体用于吸收热中子以避免治疗时与浅层正常组织造成过多剂量，所述辐射屏蔽体围绕所述射束出口设置在所述反射体后部用于屏蔽渗漏的中子和光子以减少非照射区的正常组织剂量，所述准直器设置在所述射束出口后部以汇聚中子束，所述患者和射束出口之间设置辐射屏蔽装置以屏蔽从所述射束出口出来的射束对患者正常组织的辐射。所述射束传输部具有对带电粒子束进行加速或传输的真空管，所述真空管沿带电粒子束方向伸入所述射束整形体，并依次穿过所述反射体和缓速体，所述靶材设置在所述缓速体内并位于所述真空管的端部。进一步地，所述硼中子捕获治疗系统还包括照射室，所述治疗台上的患者在所述照射室中进行中子束照射的治疗，所述照射室包括与所述第一、第二、第三中子束生成部分别对应的第一、第二和第三照射室，所述第一、第二、第三照射室分别沿所述第二、第三、第四传输部的传输方向设置。更进一步地，所述硼中子捕获治疗系统还包括带电粒子束生成室，所述带电粒子束生成室容纳所述加速器和至少部分所述射束传输部。所述带电粒子束生成室包括加速器室和射束传输室，所述第一传输部从所述加速器室延伸到所述射束传输室，所述第二、第三中子束生成部的至少一部分埋入于所述第二、第三照射室和射束传输室的分隔壁，所述第三、第四传输部从所述射束传输室延伸到所述第二、第三中子束生成部，所述第一中子束生成部位于所述第一照射室内，所述第二传输部从所述射束传输室穿过地板延伸到所述第一照射室，所述硼中子捕获治疗系统还包括准备室和控制室。作为另一种优选地，所述第一、第二、第三中子束生成部分别沿所述第二、第三、第四传输部的传输方向设置，所述第一、第二、第三中子束生成部产生的中子束方向分别与所述第二、第三、第四传输部的传输方向相同，使得所述第二、第三中子束生成部产生的中子束方向在同一平面内，所述第一中子束生成部产生的中子束方向与所述平面垂直。作为另一种优选地，所述射束方向切换器包括第一、第二射束方向切换器，所述射束传输部还包括连接所述第一、第二射束方向切换器的第五传输部，所述第二传输部连接所述第一射束方向切换器及所述第一中子束生成部，所述第三传输部连接所述第二射束方向切换器及所述第二中子束生成部，所述第四传输部连接所述第二射束方向切换器及所述第三中子束生成部。进一步地，所述第一、第二射束方向切换器包括使带电粒子束方向偏转的偏转电磁铁及控制带电粒子束行进方向的开关电磁铁，所述硼中子捕获治疗系统还包括用于在治疗前进行带电粒子束的输出确认的射束收集器，所述第一或第二射束方向切换器引向所述射束收集器，所述第一、第二、第三、第四、第五传输部包括用于带电粒子束的射束调整部，所述第二、第三、第四传输部包括电流监视器和带电粒子束扫描部。本专利技术的中子捕获治疗系统，可以有效地利用空间，同时对多个患者进行治疗，且没有过于延长射束传输的线路，损耗较小。附图说明图1为本专利技术实施例中的中子捕获治疗系统结构示意图；图2为本专利技术实施例中的中子捕获治疗系统在XY平面的布局示意图；图3为图2在A-A剖面的示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。设定将后述的加速器射出的带电粒子束P的方向作为X轴、将与加速器射出的带电粒子束P的方向正交的方向作为Y轴、将相对于地面垂直的方向作为Z轴的XYZ坐标系(参考图2和图3)，并在各构成要件的位置关系的说明中使用X、Y、Z。如图1，本实施例中的中子捕获治疗系统优选为硼中子捕获治疗系统100，硼中子捕获治疗系统100是利用硼中子捕获疗法进行癌症治疗的装置。硼中子捕获疗法通过对注射有硼(B-10)的患者200照射中子束N来进行癌症治疗，患者200服用或注射含硼(B-10)药物后，含硼药物选择性地聚集在肿瘤细胞M中，然后利用含硼(B-10)药本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中子捕获治疗系统，包括加速器、射束传输部和中子束生成部，所述加速器对带电粒子进行加速产生带电粒子束，所述射束传输部将所述加速器产生的带电粒子束传输至所述中子束生成部，所述中子束生成部产生治疗用中子束，其特征在于，所述中子束生成部包括第一中子束生成部、第二中子束生成部和第三中子束生成部，所述射束传输部包括与所述加速器连接的第一传输部、切换带电粒子束行进方向的射束方向切换器和分别将带电粒子束从所述射束方向切换器传输到所述第一、第二、第三中子束生成部的第二、第三和第四传输部，所述第一、第三和第四传输部其中的两个定义第一平面，所述第一和第二传输部定义第二平面，所述第一平面和第二平面不同。

【技术特征摘要】
1.一种中子捕获治疗系统，包括加速器、射束传输部和中子束生成部，所述加速器对带电粒子进行加速产生带电粒子束，所述射束传输部将所述加速器产生的带电粒子束传输至所述中子束生成部，所述中子束生成部产生治疗用中子束，其特征在于，所述中子束生成部包括第一中子束生成部、第二中子束生成部和第三中子束生成部，所述射束传输部包括与所述加速器连接的第一传输部、切换带电粒子束行进方向的射束方向切换器和分别将带电粒子束从所述射束方向切换器传输到所述第一、第二、第三中子束生成部的第二、第三和第四传输部，所述第一、第三和第四传输部其中的两个定义第一平面，所述第一和第二传输部定义第二平面，所述第一平面和第二平面不同。2.如权利要求1所述的中子捕获治疗系统，其特征在于，所述第一传输部沿X轴方向传输，所述第三、第四传输部的传输方向在XY平面内并形成大于0度的夹角。3.如权利要求2所述的中子捕获治疗系统，其特征在于，所述第二传输部沿Z轴方向传输，所述第三、第四传输部的传输方向与所述第一传输部的传输方向呈“Y”型。4.如权利要求1所述的中子捕获治疗系统，其特征在于，所述中子捕获治疗系统还包括治疗台，所述中子束生成部包括靶材、射束整形体和准直器，所述靶材设置在所述射束传输部和所述射束整形体之间，所述加速器产生的带电粒子束经所述射束传输部照射到所述靶材并与所述靶材作用产生中子，所述产生的中子依次通过所述射束整形体和准直器形成治疗用中子束并照射向所述治疗台上的患者。5.如权利要求4所述的中子捕获治疗系统，其特征在于，所述射束整形体包括反射体、缓速体、热中子吸收体、辐射屏蔽体和射束出口，所述缓速体将自所述靶材产生的中子减速至超热中子能区，所述反射体包围所述缓速体并将偏离的中子导回至所述缓速体以提高超热中子射束强度，所述热中子吸收体用于吸收热中子以避免治疗时与浅层正常组织造成过多剂量，所述辐射屏蔽体围绕所述射束出口设置在所述反射体后部用于屏蔽渗漏的中子和光子以减少非照射区的正常组织剂量，所述准直器设置在所述射束出口后部以汇聚中子束，所述患者和射束出口之间设置辐射屏蔽装置以屏蔽从所述射束出口出来的射束对患者正常组织的辐射，所述射束传输部具有对带电粒子束进行加速或传输的真空管，所述真空管沿带电粒子束方向伸入所述射束整形体，并依次穿过所述反射体和缓速体，所述靶材设置在所述缓速体内并位...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘渊豪，
申请(专利权)人：南京中硼联康医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32