CN109011220A - 一种中子俘获治疗系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医疗设备领域，公开了一种中子俘获治疗系统，包括：离子束产生系统，用于提供稳定的离子束；离子束切换系统，用于将离子束方向调整为不同方向，所述离子束切换系统的数量为至少两个；中子治疗系统，用于进行不同方向的照射治疗，所述中子治疗系统的数量为至少两个，且所述中子治疗系统与所述离子束切换系统一一对应；治疗室，每一治疗室内包括至少两个不同方向的中子治疗系统。本发明中，离子束产生系统使用直线加速器进行离子加速、离子束切换系统使用偏转磁铁进行离子束方向调整、中子治疗系统将多个不同照射方向的中子治疗系统联合使用，在保证治疗效果的前提下更易于做到小型化，可以方便布建在现有的医院中。
Description
技术领域
本发明属于医疗设备领域，尤其涉及一种中子俘获治疗系统。
背景技术
硼中子俘获治疗(Boron Neutron Capture Therapy，BNCT)装置需要的中子源，以往通过反应堆来提供。核反应堆本身价格昂贵，且核反应堆的使用涉及各种规定，给实施治疗的医生造成了沉重的负担。因此，为了能够安装在医院中，中子治疗系统的加速器需要具有造价便宜、设计简单等优势，且根据目前硼中子俘获治疗中含硼药物能够达到的效果，需要中子源能在30～60分钟内保持稳定的中子束供给，因此以加速器作为中子源进行中子俘获治疗的医疗装置，对加速器有较高的稳定性要求。
另外，现有的硼中子俘获治疗系统多是单一方向照射，且目前具有的照射方式通常为单一的固定水平束或者垂直束照射。而因为现有硼药可治疗深度的制约，进行多个角度的照射有更好的治疗效果。为了实现多角度照射，现有的治疗方案是使用多台硼中子俘获治疗系统进行照射治疗，通过分时分次对患者进行多个角度的照射，即，在完成一个角度的照射治疗后再将患者转移至另一硼中子俘获治疗系统中进行另一角度的照射治疗。
为达到更好的治疗效果，硼中子俘获治疗通常需要同时多个角度的照射，而为了实现这种多角度的照射通常将中子治疗装置固定在某个结构庞大的旋转装置上，通过旋转装置的旋转来带动中子治疗装置的旋转。很显然，中子治疗装置本身的结构就非常庞大，要通过外界的旋转装置来带动中子治疗装置的旋转必定需要比中子治疗装置更加庞大的旋转装置才能实现，而且要同时满足中子治疗装置和旋转装置的旋转还需要非常大的空间，整个装置不仅笨重而且适用性不强，不利于中子治疗装置的小型化，也不利于将中子治疗设备安装于医院中。专利CN101829409B、CN206081353U和CN206167654U提供了中子射线旋转照射装置的设计方案，其对中子治疗终端的旋转方案分别在一定程度上对空间、重量和体积进行了改进，但其在成本和小型化设计方面还是不如固定照射角度的方案。
基于上述情况，我们有必要设计一种既能保证稳定照射又能实现多方向照射的小型化中子治疗设备。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提出一种中子俘获治疗系统，所述中子俘获治疗系统能够确保从多个方向提供稳定的中子束流，且该系统结构紧凑、集成度高、体积小巧、安装方便以及节约成本，可以方便布建在现有的医院中。
本发明中如无特殊说明所述“第一”、“第二”、“第三”及“第四”等仅仅是为了区别各个结构，并不表示数量。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种中子俘获治疗系统，包括：离子束产生系统、离子束切换系统、中子治疗系统和治疗室；
离子束产生系统，用于提供稳定的离子束，包括直线加速器系统；
离子束切换系统，与所述离子束产生系统连接，用于将离子束方向调整为不同方向，所述离子束切换系统的数量为至少两个；
中子治疗系统，与所述离子束切换系统连接，用于进行不同方向的照射治疗，所述中子治疗系统的数量为至少两个，且所述中子治疗系统与所述离子束切换系统一一对应；
治疗室，所述中子治疗系统设置在所述治疗室内，所述治疗室的数量为至少一个，且每一治疗室内包括至少两个不同方向的中子治疗系统。
本发明提供的中子俘获治疗系统基于直线加速器系统，所述直线加速器系统可以提供稳定的离子束，而且设备更易做得小型化，易于在医院中进行布建。
本发明提供的中子俘获治疗系统利用离子束切换系统能提供不同方向的中子束照射治疗，检测过程中减少了患者的转移，同时通过不同方向在照射治疗的结合，实现更有效的治疗效果。
所述中子俘获治疗系统还包括测控系统，所述测控系统分别与所述离子束产生系统、所述离子束切换系统和所述中子治疗系统连接，用于监测和控制各部件的动作。
具体的，从所述离子束产生系统产生离子束，所述离子束切换系统对离子束的方向进行调整，调整为不同方向的离子束，并将不同方向的离子束切换到不同的所述中子治疗系统中，所述中子治疗系统产生中子束，以对患者进行不同方向的照射治疗。所述测控系统通过控制所述离子束产生系统、所述离子束切换系统和所述中子治疗系统，以监测离子束，控制离子束的切换，控制中子束照射治疗的启停、调整、运行、监测、连锁保护等程序。
所述的中子治疗系统与离子束切换系统一一对应，是指一个离子束切换系统对应一个中子治疗系统，以将调整过方向的离子束束流引入所述中子治疗系统，产生相应方向的中子束。
进一步地，所述直线加速系统包括依次连接的低能传输系统、射频四极场RFQ加速器、中能传输系统和漂移管DTL加速器。其中，所述漂移管DTL加速器与所述离子束切换系统连接。以确保提供的离子束束流稳定。
进一步地，所述低能传输系统包括多块螺线管磁铁和导向磁铁，用于对离子束的水平和垂直方向同时进行聚焦，以达到简化聚焦结构并调节离子束束斑参数的目的；所述射频四极场RFQ加速器为四翼型或四杆型，用于对离子束进行加速和聚焦；所述中能传输系统包括多块聚焦磁铁和聚束器，用于简单的离子束流匹配和离子束传输；所述漂移管DTL加速器，用于对离子束进行进一步加速，以使离子束达到打靶所需的能量和流强。
进一步地，所述离子束产生系统还包括离子源、功率源系统、真空系统、冷却系统，所述离子源与所述低能传输系统连接。通过所述离子源产生离子束，并通过所述直线加速器系统对离子束进行加速，以提供稳定的高能强流离子束。
进一步地，所述离子源产生的离子可以是质子、氘离子或负氢离子。
进一步地，所述功率源系统分别与所述射频四极场RFQ加速器和所述漂移管DTL加速器相连，用于为所述直线加速系统提供高频功率。
进一步地，所述离子束产生系统的真空系统，用于提供离子束产生系统所需的高真空环境，避免离子束因碰撞而丢失。
进一步地，所述离子束产生系统的冷却系统，用于冷却离子束产生系统中发热较严重的部件，比如加速器和功率源系统，以保证系统的稳定性。
具体的，所述射频四极场RFQ加速器具有先进的加速结构，可为来自离子源的低能强流束提供周期性强聚焦，结构紧凑、运行稳定可靠、易于维护，同时，产生中子的靶材的选型材料熔点越高，需要入射质子的能量也越高，通过在RFQ加速器系统后连接漂移管DTL加速器系统，能进一步提高质子束能量，靶材就可以选用熔点高的金属。这样既可以提高中子产额，缩短患者照射时间，又可以避免因中子治疗系统寿命短而造成维护成本增加的问题。
进一步地，所述离子束切换系统包括偏转磁铁，所述偏转磁铁包括水平方向90度偏转磁铁、垂直方向90度偏转磁铁和45度偏转磁铁，用于对离子束进行方向转向控制，并且通过偏转磁铁的交替排列放置，不仅能实现各个照射方向的切换，还能充分利用空间，以达到装置小型化的目的。
进一步地，所述离子束切换系统还包括聚焦磁铁、扩束系统和电源系统。以将离子束的方向进行调整然后切换到不同照射方向的中子治疗系统中，并对离子束进行打靶前的优化。
进一步地，所述聚焦磁铁，用于对离子束进行聚焦，使离子束能够稳定传输。
进一步地，所述扩束系统，用于对离子束进行打靶前的优化，包括束斑放大、均匀化和准直。
进一步地，所述电源系统，用于对偏转磁铁、聚焦磁铁以及扩束系统中的磁铁进行供电。
进一步地，所述中子治疗系统包括靶，进一步地，所述靶的材料为锂或铍。更进一步的，所述靶的材料为铍。
进一步地，所述中子治疗系统还包括射束入口端、中子束整形体、冷却系统和出口照射端。具体的，离子束从所述射束入口端进入，打在所述靶上，产生中子束，所述中子束经过所述中子束整形体后从所述出口照射端出去，所述中子束整形体包围所述靶，用于将离子束打靶产生的快中子减速，使所述中子束的中子能谱调整到预设能谱；所述冷却系统与所述靶连接，用于对靶进行冷却。
进一步地，所述中子束整形体包括快中子慢化体、热中子吸收体、γ射线屏蔽体以及中子束流准直器。
进一步地，所述预设能谱的中子是超热中子。
进一步地，每个所述治疗室内设置有治疗床和定位装置。所述治疗床，用于承载被照人体连同一起做旋转、平移和升降运动；所述定位装置，用于指示人体肿瘤的三维位置。
进一步地，所述不同方向包括水平方向、垂直方向和斜45度方向中的至少二个方向。即所述离子切换系统可以将离子束调整为水平方向、垂直方向和斜45度方向，本发明中，所述离子切换系统至少将离子束调整为其中的至少二个方向；所述中子治疗系统可以提供水平方向、垂直方向和斜45度方向的照射治疗，本发明中，所述中子治疗系统提供其中至少二个方向的照射治疗。在实际应用中，一个离子切换系统和一个中子治疗系统相对应。具体的，通过所述离子切换系统中的偏转磁铁的类型或者排列方式将离子束调整为水平方向、垂直方向或斜45度方向，当水平方向的离子束入射到所述中子治疗系统中时，产出水平方向的中子射束，以对患者进行水平方向的中子照射治疗，同理的，通过将不同方向的离子束入射到不同的所述中子治疗系统中，以使所述中子治疗系统能进行水平方向、垂直方向和斜45度方向的照射治疗。此外，在临床中，受治疗深度的制约，增加多个不同的照射方向，可治疗更多种类和部位的肿瘤，如当水平方向和斜45度方向结合进行照射治疗，其能够治疗的肿瘤种类和能够治疗的肿瘤部位比单纯的水平方向或单纯的斜45度方向的照射治疗要更多。
进一步地，所述离子束切换系统的数量为二到二十个，也就是说所述离子束切换系统的数量可以是二个或三个或四个或五个或六个或七个或八个或九个或十个或十一个或十二个或十三个或十四个或十五个或十六个或十七个或十八个或十九个或二十个，以将离子数量调整为不同方向；
相对应的，所述中子治疗系统的数量为二到二十个，也就是说所述离子束切换系统的数量可以是二个或三个或四个或五个或六个或七个或八个或九个或十个或十一个或十二个或十三个或十四个或十五个或十六个或十七个或十八个或十九个或二十个，以满足不同的照射需求。
相对应的，所述治疗室的数量为一到十个，也就是说所述离子束切换系统的数量可以是一个或二个或三个或四个或五个或六个或七个或八个或九个或十个，以满足不同的照射需求。
为了节约空间，提升中子俘获治疗系统的紧凑性，于是，采用一种优选的技术方案，所述离子束切换系统的数量为四个，所述中子治疗系统的数量为四个，所述治疗室的数量为两个。
进一步地，所述四个离子束切换系统分别为第一离子切换系统、第二离子切换系统、第三离子切换系统和第四离子切换系统，所述第一离子切换系统为水平方向离子切换系统，所述第二离子切换系统为垂直方向离子切换系统，所述第三离子切换系统为斜45度离子切换系统，所述第四离子切换系统为斜45度离子切换系统；
所述四个中子治疗系统分别为第一中子治疗系统、第二中子治疗系统、第三中子治疗系统和第四中子治疗系统，所述第一中子治疗系统为水平方向中子治疗系统，所述第二中子治疗系统为垂直方向中子治疗系统，所述第三中子治疗系统为斜45度中子治疗系统，所述第四中子治疗系统为斜45度中子治疗系统；
所述第一离子切换系统与第一中子治疗系统连接，所述第二离子切换系统与第二中子治疗系统连接，所述第三离子切换系统与第三中子治疗系统连接，所述第四离子切换系统与第四中子治疗系统连接；
所述两个治疗室分别为第一治疗室和第二治疗室；
所述第一中子治疗系统与所述第三中子治疗系统设置在所述第一治疗室内，所述第二中子治疗系统与所述第四中子治疗系统设置在所述第二治疗室内。
进一步地，当有多个治疗室室，所述治疗室可以为水平式布置或者上下式布置。为了使所述中子俘获治疗系统更紧凑，更进一步地，所述第一治疗室和所述第二治疗室为上下式设置。具体的，所述第一治疗室设置在所述第二治疗室的上方，所述第二治疗室设置在所述第一治疗室的下方。将所述多个治疗室设置为上下式摆放的布局方式，可以使中子俘获治疗系统具有结构紧凑、集成度高的特点，可以方便布建在现有的医院中。
进一步地，所述第一治疗室治疗室内设置有一套治疗床和定位装置，所述第二治疗室治疗室内设置有另一套治疗床和定位装置。具体的，每一所述治疗室内的两个不同方向中子治疗系统共用一套治疗床和定位系统。通过将斜45度角照射分别与水平和垂直方向照射相结合，再通过治疗床以及定位装置的配合，可以实现多个角度对患者进行照射治疗，还可以减少患者移动次数，以达到节约治疗准备时间的目的。
本发明的有益效果为：
1、本发明所提供的中子俘获治疗系统，在保证治疗效果的前提下更易于做到小型化，具有结构紧凑、集成度高的特点，可以方便布建在现有的医院中。
2、本发明的离子产生系统的加速器为直线加速器，可以满足稳定性的要求，且与回旋加速器相比更易实现设备的小型化，适宜于医院环境的用户使用；通过在RFQ加速器系统后连接漂移管DTL加速器系统，进一步提高质子束能量后，靶材就可以选用熔点高的金属铍。这样既可以提高中子产额，缩短患者照射时间，又可以避免因中子治疗系统寿命短而造成维护成本增加的问题。
3、本发明的离子束切换系统通过偏转磁铁的交替排列放置，不仅能实现各个照射方向的切换，还能充分利用空间，以达到装置小型化的目的。
4、本发明的中子治疗系统通过斜45度角照射分别与水平和垂直方向照射相结合，与单一照射角度的治疗系统相比，本发明可以达到更好的治疗效果，且可以应用于更多、更广泛的疾病治疗，进一步的还能减少患者移动次数，以达到节约治疗准备时间的目的；与可旋转的治疗系统相比，本发明不需要旋转架，占地面积小，设备成本低。
附图说明
图1是根据本发明提供的中子俘获治疗系统的结构框图；
图2是根据本发明提供的中子俘获治疗系统的另一结构框图；
图3是根据本发明提供的中子俘获治疗系统的结构示意图正面视图；
图4是根据本发明提供的中子俘获治疗系统的结构示意图立体图。
图中：离子束产生系统10；离子束切换系统20，第一离子束切换系统20A，第二离子束切换系统20B，第三离子束切换系统20C，第四离子束切换系统20D，水平方向90度偏转磁铁21，第一水平方向90度偏转磁铁21A，第二水平方向90度偏转磁铁21B，第三水平方向90度偏转磁铁21C，垂直方向90度偏转磁铁22，第一垂直方向90度偏转磁铁22A，第二垂直方向90度偏转磁铁22B，第三垂直方向90度偏转磁铁22C，45度偏转磁铁23，第一45度偏转磁铁23A，第二45度偏转磁铁23B；中子治疗系统30，第一中子治疗系统30A，第二中子治疗系统30B，第三中子治疗系统30C，第四中子治疗系统30D；治疗室40，第一治疗室40A，第二治疗室40B，测控系统50。
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解和认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
实施例一
如图1-图4所示，一种中子俘获治疗系统，包括：离子束产生系统10、离子束切换系统20、中子治疗系统30、治疗室40和测控系统50。
离子束产生系统10，用于提供稳定的离子束；离子束切换系统20，与离子束产生系统10连接，用于将离子束的方向进行调整，离子束切换系统20的数量为至少两个；中子治疗系统30，与离子束切换系统20连接，用于对患者进行中子照射，中子治疗系统30的数量为至少两个，且中子治疗系统30与离子束切换系统20一一对应；测控系统50，与离子束产生系统10、离子束切换系统20和中子治疗系统30连接，用于监测和控制各部件工作，其中，可以用于监测离子束，控制离子束的切换，控制中子束照射治疗的启停、调整、运行、监测、连锁保护等程序。
在治疗过程中，离子束产生系统10产生离子束，通过设置多个离子束切换系统20，将离子束的方向进行调整，并切换到不同照射方向的中子治疗系统30中，不同的中子治疗系统30中可以产生不同方向的中子束，对患者进行多角度的照射治疗。中子治疗系统30的照射方向包括三个方向，分别为水平方向、垂直方向和斜45度方向。由此，一个离子束产生系统10连接多个离子束切换系统20，可以提高离子束产生系统10的利用率，降低设备成本，中子治疗系统30提供多个角度的照射治疗，可以提高BNCT的治疗效果。需要说明的是，所述水平方向是指与地平面相平行的方向，所述垂直方向是指与水平方向垂直的方向，所述斜45度方向是指以水平方向为基准，向垂直方向倾斜45度的方向。
离子束产生系统10，包括离子源、直线加速器系统、功率源系统、真空系统、冷却系统。通过离子源产生离子束，并通过直线加速器系统对离子束进行加速，以提供稳定的高能强流离子束。
于本实施例中，离子源产生的离子是质子，于其他一些实施例中，离子源产生的离子可以是氘或负氢离子。
于本实施例中，直线加速系统包括依次连接的低能传输系统、射频四极场RFQ加速器、中能传输系统、中能传输系统、漂移管DTL加速器。
低能传输系统,包括多块螺线管磁铁和导向磁铁，用于对离子束的水平和垂直方向同时进行聚焦，以达到简化聚焦结构并调节离子束束斑参数的目的；射频四极场RFQ加速器,为四翼型，用于对离子束进行加速和聚焦；于其他实施例中，射频四极场RFQ加速器为四杆型；中能传输系统,包括多块聚焦磁铁和聚束器，用于简单的离子束流匹配和离子束传输；漂移管DTL加速器,用于对离子束进行进一步加速，以使离子束达到打靶所需的能量和流强；其中，低能传输系统与离子源连接，漂移管DTL加速器与离子束切换系统连接。
功率源系统分别与射频四极场RFQ加速器和漂移管DTL加速器相连，用于为离子束加速系统提供高频功率；离子束产生系统的真空系统，用于提供离子束产生系统所需的高真空环境，避免离子束因碰撞而丢失；离子束产生系统的冷却系统，用于冷却离子束产生系统中发热较严重的加速器和功率源系统等部件，以保证系统的稳定性。
离子束切换系统20包括：偏转磁铁、聚焦磁铁、扩束系统和电源系统。
偏转磁铁，包括水平方向90度偏转磁铁21、垂直方向90度偏转磁铁22和45度偏转磁铁23，用于对离子束进行方向转向控制。并且通过偏转磁铁的交替排列放置，不仅能实现各个照射方向的切换，还能充分利用空间，以达到装置小型化的目的。具体的，水平方向90度偏转磁铁21可以将离子束沿水平方向偏转90度；垂直方向90度偏转磁铁22可以将离子束沿垂直方向偏转90度，即将水平方向的离子束偏转为垂直方向离子束；45度偏转磁铁23可以将离子束沿垂直方向偏转45度，即可以将水平方向离子束或者垂直方向离子偏转为斜45度方向。
聚焦磁铁，用于对离子束进行聚焦，使离子束能够稳定传输。扩束系统用于对离子束进行打靶前的优化，包括束斑放大、均匀化和准直。电源系统，用于对偏转磁铁、聚焦磁铁以及扩束系统中的磁铁进行供电。
中子治疗系统30包括射束入口端、靶、中子束整形体、冷却系统和出口照射端。离子束从射束入口端进入，打在靶上，产生中子，中子经过中子束整形体后从出口照射端出去。中子束整形体包围靶，用于将离子束打靶产生的快中子减速，使中子束的中子能谱调整到预设能谱；冷却系统与靶连接，用于对靶进行冷却。
于本实施例中，中子束整形体包括快中子慢化体、热中子吸收体、γ射线屏蔽体以及中子束流准直器。靶的材料为铍。预设能谱的中子是超热中子。
每个治疗室40内设置有治疗床41和定位装置。治疗床41，用于承载被照人体连同一起做旋转、平移和升降运动；定位装置，用于指示人体肿瘤的三维位置。
实施例二
如图2-图4所示，本实施例作为实施例一的改进方案，与实施例一的区别在于：于本实施例中，离子束切换系统20的数量为四个，分别为第一离子切换系统20A、第二离子切换系统20B、第三离子切换系统20C和第四离子切换系统20D，第一离子切换系统20A为水平方向离子切换系统，第二离子切换系统20B为垂直方向离子切换系统，第三离子切换系统20C为斜45度离子切换系统，第四离子切换系统20D为斜45度离子切换系统；
中子治疗系统30的数量为四个，四个中子治疗系统分别为第一中子治疗系统30A、第二中子治疗系统30B、第三中子治疗系统30C和第四中子治疗系统30D；相应的，第一离子切换系统20A与第一中子治疗系统30A连接，将第一离子切换系统20A中的水平方向离子束束流引入第一中子治疗系统30A中，以产生水平方向的中子束，即第一中子治疗系统30A为水平方向中子治疗系统，第二离子切换系统20B与第二中子治疗系统30B连接，将第二离子切换系统20B中的垂直方向离子束束流引入第二中子治疗系统30B中，以产生垂直方向的中子束，即第二中子治疗系统30B为垂直方向中子治疗系统，第三离子切换系统20C与第三中子治疗系统30C连接，将第三离子切换系统20C中的斜45度方向离子束束流引入第三中子治疗系统30C中，以产生斜45度方向的中子束，即第三中子治疗系统30C为斜45度中子治疗系统，同样的，第四中子治疗系统30D为斜45度中子治疗系统。
治疗室40的数量为两个，分别为第一治疗室40A和第二治疗室40B；
第一中子治疗系统30A与第三中子治疗系统30C设置在第一治疗室40A内，第二中子治疗系统30B与第四中子治疗系统30D设置在第二治疗室40B内。
于本实施例中，第一治疗室40A和第二治疗室40B为上下式设置。其中，第一治疗室40A设置在第二治疗室40B的上方，第二治疗室40B设置在第一治疗室40A的下方，可以使中子俘获治疗系统具有结构紧凑、集成度高的特点，可以方便布建在现有的医院中。在具体安装时，可以将第一治疗室40A设置在楼上，第二治疗室40B设置在楼下，离子束产生系统10设置在与第一治疗室40A同楼层的房间中，离子束切换系统20是连接的通道，不需要额外占有房间，本方案的中子俘获治疗系统结构紧凑，设备占用空间小，能够方便的在现有医院中进行安装使用。
于本实施例中，第一治疗室治疗室40A内设置有第一治疗床41A和第一定位装置，第二治疗室治疗室40B内设置有第二治疗床41B和第二定位装置。具体的，每一治疗室40内的两个不同方向中子治疗系统30共用一套治疗床41和定位系统。通过将斜45度角照射分别与水平和垂直方向照射相结合，再通过治疗床41以及定位装置的配合，可以实现对患者进行多个角度照射治疗，还可以减少患者移动次数，以达到节约治疗准备时间的目的。在具体治疗时，可以根据患者的肿瘤种类与肿瘤位置，选择合适的治疗室进行照射治疗，不同方向的照射对于特定的肿瘤有更好的疗效，且每个治疗室中配有两个不同照射方向的中子治疗系统30，使患者一次性即可进行两个不同照射方向的照射治疗，不仅能进一步的拓宽治疗系统的适用范围，能够对更多不同种类和更多不同部位的肿瘤进行照射治疗，还能进一步提高肿瘤的治疗效果。
实施例三
如图3-图4所示，本实施例作为实施例二的改进方案，与实施例二的区别在于：于本实施例中，通过偏转磁铁的交替排列放置，将离子束的方向进行调整。
于本实施例中，第一离子束切换系统20A的偏转磁铁排列顺序为：第一水平方向90度偏转磁铁21A-第二水平方向90度偏转磁铁21B，将离子束调整为水平方向，并沿水平引向第一中子治疗系统30A；
第二离子束切换系统20B的偏转磁铁排列顺序为：第一水平方向90度偏转磁铁21A-第二水平方向90度偏转磁铁21B-第三垂直方向90度偏转磁铁22C，将离子束调整为垂直方向，并沿垂直方向引向第二中子治疗系统30B；
第三离子束切换系统20C的偏转磁铁排列顺序为：第一水平方向90度偏转磁铁21A-第一垂直方向90度偏转磁铁22A-第二垂直方向90度偏转磁铁22B-第三水平方向90度偏转磁铁21C-第一45度角方向偏转磁铁23A，将离子束调整为斜45度方向，并沿斜45度方向引向第三中子治疗系统30C；
第四离子束切换系统20D的偏转磁铁排列顺序为：第一水平方向90度偏转磁铁21A-第二水平方向90度偏转磁铁21B-第二45度角方向偏转磁铁23B，将离子束整为斜45度方向，并沿斜45度方向引向第四中子治疗系统30D。
实施例四
本实施例作为实施例一的改进方案，与实施例一的区别在于：于本实施例中，离子束切换系统20的数量为二个，分别为第一离子切换系统20A和第二离子切换系统20B，第一离子切换系统20A为水平方向离子束切换系统，第二离子切换系统20B为斜45度离子束切换系统。
中子治疗系统30的数量为二个，分别为第一中子治疗系统30A好第二中子治疗系统30B，相应的，第一离子切换系统20A与第一中子治疗系统30A连接，将第一离子切换系统20A中的水平方向离子束束流引入第一中子治疗系统30A中，以产生水平方向的中子束，即第一中子治疗系统30A为水平方向中子治疗系统，第二离子切换系统20B与第二中子治疗系统30B连接，将第二离子切换系统20B中的斜45度方向离子束束流引入第二中子治疗系统30B中，以产生斜45度方向的中子束，即第二中子治疗系统30B为斜45度方向中子治疗系统。
治疗室40的数量为一个，水平方向中子治疗系统与斜45度中子治疗系统设置在治疗室内。
实施例五
本实施例作为实施例二的改进方案，与实施例二的区别在于：
于本实施例中，第一治疗室40A和第二治疗室40B为水平式设置，具体的，在医院中布局治疗室时，第一治疗室40A和第二治疗室40B布置在同一楼层中。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。
Claims (10)
1.一种中子俘获治疗系统，其特征在于，包括：离子束产生系统(10)、离子束切换系统(20)、中子治疗系统(30)和治疗室(40)；
所述离子束产生系统(10)，用于提供稳定的离子束，包括直线加速器系统；
所述离子束切换系统(20)，与所述离子束产生系统(10)连接，用于将离子束方向调整为不同方向，所述离子束切换系统(20)的数量为至少两个；
所述中子治疗系统(30)，与所述离子束切换系统(20)连接，用于进行不同方向的照射治疗，所述中子治疗系统(30)的数量为至少两个，且所述中子治疗系统(30)与所述离子束切换系统(20)一一对应；
所述治疗室(40)，所述中子治疗系统(30)设置在所述治疗室(40)内，所述治疗室(40)的数量为至少一个，且每一治疗室(40)内包括至少两个不同方向的中子治疗系统。
2.根据权利要求1所述的中子俘获治疗系统，其特征在于，还包括测控系统(50)，所述测控系统(50)分别与所述离子束产生系统(10)、所述离子束切换系统(20)和所述中子治疗系统(30)连接。
3.根据权利要求1所述的中子俘获治疗系统，其特征在于，所述不同方向包括水平方向、垂直方向和斜45度方向中的至少两个方向。
4.根据权利要求1所述的中子俘获治疗系统，其特征在于，所述直线加速器系统包括依次连接的低能传输系统、射频四极场RFQ加速器、中能传输系统和漂移管DTL加速器，所述漂移管DTL加速器与所述离子束切换系统(20)连接。
5.根据权利要求4所述的中子俘获治疗系统，其特征在于，所述离子束切换系统(20)包括偏转磁铁，所述偏转磁铁包括水平方向90度偏转磁铁(21)、垂直方向90度偏转磁铁(22)和45度偏转磁铁(23)。
6.根据权利要求1所述的中子俘获治疗系统，其特征在于，所述中子治疗系统(30)包括靶；所述靶的材料为锂或铍。
7.根据权利要求6所述的中子俘获治疗系统，其特征在于，所述中子治疗系统(30)还包括射束入口端、中子束整形体、冷却系统和出口照射端，所述中子束整形体包括快中子慢化体、热中子吸收体、γ射线屏蔽体以及中子束流准直器。
8.根据权利要求1所述的中子俘获治疗系统，其特征在于，每一所述治疗室(40)内设置有治疗床(41)和定位装置。
9.根据权利要求1-8之一所述的中子俘获治疗系统，其特征在于，所述离子束切换系统(20)的数量为四个，所述中子治疗系统(30)的数量为四个，所述治疗室(40)的数量为两个。
10.根据权利要求9所述的中子俘获治疗系统，其特征在于，所述四个离子束切换系统(20)分别为第一离子切换系统(20A)、第二离子切换系统(20B)、第三离子切换系统(20C)和第四离子切换系统(20D)，所述第一离子切换系统(20A)为水平方向离子切换系统，所述第二离子切换系统(20B)为垂直方向离子切换系统，所述第三离子切换系统(20C)为斜45度离子切换系统，所述第四离子切换系统(20D)为斜45度离子切换系统；
所述四个中子治疗系统(30)分别为第一中子治疗系统(30A)、第二中子治疗系统(30B)、第三中子治疗系统(30C)和第四中子治疗系统(30D)，所述第一中子治疗系统(30A)为水平方向中子治疗系统，所述第二中子治疗系统(30B)为垂直方向中子治疗系统，所述第三中子治疗系统(30C)为斜45度中子治疗系统，所述第四中子治疗系统(30D)为斜45度中子治疗系统；
所述第一离子切换系统(20A)与第一中子治疗系统(30A)连接，所述第二离子切换系统(20B)与第二中子治疗系统(30B)连接，所述第三离子切换系统(20C)与第三中子治疗系统(30C)连接，所述第四离子切换系统(20D)与第四中子治疗系统(30D)连接；
所述两个治疗室(40)分别为第一治疗室(40A)和第二治疗室(40B)；
所述第一中子治疗系统(30A)与所述第三中子治疗系统(30C)设置在所述第一治疗室(40A)内，所述第二中子治疗系统(30B)与所述第四中子治疗系统(30D)设置在所述第二治疗室(40B)内。
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