CN210302075U - 中子捕获治疗系统及用于支撑射束整形体的支撑模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种中子捕获治疗系统及用于支撑射束整形体的支撑模块，所述中子捕获治疗系统包括中子产生装置和射束整形体，所述中子捕获治疗系统还包括形成容纳所述中子产生装置和射束整形体的空间并屏蔽所述中子产生装置和射束整形体产生的辐射的混凝土壁，所述混凝土壁内设置支撑模块，所述支撑模块能够支撑所述射束整形体并用于调整所述射束整形体的位置，所述支撑模块包括混凝土和至少部分设置在所述混凝土内的增强部。本实用新型的中子捕获治疗系统为射束整形体设计一个可局部调整的支撑，使得射束整形体满足精度要求，提高射束品质及满足靶的装配公差。

Description

中子捕获治疗系统及用于支撑射束整形体的支撑模块

技术领域

本实用新型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。

背景技术

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(glioblastoma multiforme)、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(relative biological effectiveness,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、医务人员或被照射体正常组织的辐射污染是一个极为重要的课题。放射线治疗设备通常置于混凝土构造的建筑物中，隔离设备可能产生的辐射，而一般的钢筋混凝土结构，钢筋被中子活化后，会产生半衰期较长的放射性同位素，如钴60的半衰期为5.27年，形成了长衰期的放射废料，对环境及辐射安全带来负面影响。

同时为了保证射束品质，提高治疗效果，这就需要高能射束管的中心与射束整形体的中心尽可能地重合。而工程允许偏差远高于对射束整形体的精度要求，且在混凝土的振捣时，常规的木模板也会产生一定的变形，会影响靶与射束整形体配合及中子品质。

因此，有必要提出一种新的技术方案以解决上述问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型一方面提供了一种中子捕获治疗系统，包括中子产生装置和射束整形体，所述中子产生装置包括加速器和靶材，所述加速器加速产生的带电粒子线与所述靶材作用产生中子线，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，所述中子捕获治疗系统还包括形成容纳所述中子产生装置和射束整形体的空间的混凝土壁，所述混凝土壁内设置支撑模块，所述支撑模块能够支撑所述射束整形体并用于调整所述射束整形体的位置，所述支撑模块包括混凝土和至少部分设置在所述混凝土内的增强部。混凝土结构可以屏蔽中子捕获治疗系统工作过程中泄露的中子及其他辐射线，增强部可以增加混凝土的刚性，提升抗拉强度，提高承载能力，支撑结构模块化，使得射束整形体可局部调整，满足精度要求，提高射束品质及满足靶的装配公差。

进一步地，所述中子捕获治疗系统还包括照射室和带电粒子束生成室，所述照射室和带电粒子束生成室为所述混凝土壁包围形成的空间，所述中子捕获治疗系统包括设置在所述照射室内的治疗台，所述治疗台上的被照射体在所述照射室中进行所述中子线照射的治疗，所述带电粒子束生成室至少部分容纳所述加速器，所述支撑模块和射束整形体至少部分容纳在所述照射室和带电粒子束生成室的分隔壁内。

进一步地，所述分隔壁靠近所述照射室的一侧设置至少部分容纳所述支撑模块的容纳槽，靠近所述带电粒子束生成室的一侧设置用于所述加速器的传输管穿过的槽，所述容纳槽和所述槽在所述中子线传输方向贯通所述分隔壁，在垂直于所述中子线传输方向的平面上，所述支撑模块的横截面轮廓位于所述容纳槽和所述槽的横截面轮廓之间。从而在射束传输方向上避免出现通缝，进一步降低辐射，同时便于调节支撑模块。

进一步地，所述支撑模块上设置调节件，由调节装置作用在所述调节件上调节所述支撑模块和射束整形体的位置，提高射束整形体中心与束流管线中心的重合度，使靶能够放入射束整形体的中心孔中。所述分隔壁和所述支撑模块之间填充屏蔽体以保持所述支撑模块和所述射束整形体的位置，防止射线从分隔壁与支撑模块之间的缝隙中穿过，所述屏蔽体的材料包括光子屏蔽材料和中子屏蔽材料中的至少一种，所述屏蔽体包括刚性固体、柔性固体、液体和粉末中的至少一种。

进一步地，所述分隔壁靠近所述照射室的一侧设置有屏蔽板，在垂直于所述中子线传输方向的平面上，所述屏蔽板与所述支撑模块的横截面轮廓匹配。屏蔽板可以屏蔽从支撑模块和分隔壁之间泄露的中子，还可以增强分隔壁的屏蔽效果，抑制分隔壁产生的二次辐射，从而避免对患者正常组织的辐射。

本实用新型另一方面提供了一种用于支撑射束整形体的支撑模块，所述射束整形体用于调整放射线产生装置产生的放射线的射束品质，所述支撑模块包括混凝土和至少部分设置在所述混凝土内的增强部，所述增强部包括模板和设置在所述模板之间的筋，所述模板和筋固定连接。混凝土结构可以屏蔽中子捕获治疗系统工作过程中泄露的中子及其他辐射线，设置在混凝土内的增强部可以增加刚性，提升抗拉强度，提高承载能力；模块化的设计为射束整形体设计一个可局部调整的支撑，使得射束整形体满足精度要求，提高射束品质及满足靶的装配公差。

进一步地，所述增强部的材料弹性模量不低于40GPa，极限强度不低于200MPa，屈服强度不低于100Mpa；所述增强部的材料90％(重量百分比)以上由C、H、O、N、Si、Al、Mg、Li、B、Mn、Cu、Zn、S、Ca、Ti中的至少一种元素构成，所述增强部被中子活化后产生的放射性同位素半衰期小于1年，增强部的材料由与中子作用截面小或被中子活化后产生的放射性同位素半衰期短的元素构成，因中子活化衍生的放射性较小，除了合理地抑制二次辐射造成的剂量，更有利于未来的设备拆除。

作为一种优选地，所述模板包括下模板、设置在所述下模板两侧的左模板和右模板、由所述下模板和左右模板围绕的圆环模板，所述筋包括在水平、竖直及混凝土的厚度方向以预定间距分布在所述混凝土内的水平横筋、水平纵筋和竖直筋。

进一步地，所述水平横筋与所述左模板、右模板及圆环模板焊接锚固，所述竖直筋与所述下模板、圆环模板及水平横筋焊接锚固，所述水平纵筋与所述水平横筋及竖直筋焊接锚固。

进一步地，所述射束整形体的外壁与所述圆环模板的内表面配合，所述射束整形体与所述支撑模块固定连接，约束射束整形体前后平移自由度及旋转自由度。

附图说明

图1为本实用新型实施例的中子捕获治疗系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的中子捕获治疗系统的射束整形体支撑模块的安装示意图；

图3为图2的射束整形体支撑模块的结构示意图；

图4为图3在A-A剖面的示意图；

图5为本实用新型实施例的射束整形体支撑模块的调节件的示意图；

图6为图5中的调节件在另一方向的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型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。

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，包括中子产生装置10、射束整形体20、准直器30和治疗台40。中子产生装置10包括加速器11和靶材T，加速器11对带电粒子(如质子、氘核等)进行加速，产生如质子线的带电粒子线P，带电粒子线P 照射到靶材T并与靶材T作用产生中子线(中子束)N，靶材T优选为金属靶材。依据所需的中子产率与能量、可提供的加速带电粒子能量与电流大小、金属靶材的物化性等特性来挑选合适的核反应，常被讨论的核反应有⁷Li(p,n)⁷Be及⁹Be(p,n)⁹B，这两种反应皆为吸热反应。两种核反应的能量阈值分别为1.881MeV和2.055MeV，由于硼中子捕获治疗的理想中子源为keV能量等级的超热中子，理论上若使用能量仅稍高于阈值的质子轰击金属锂靶材，可产生相对低能的中子，不须太多的缓速处理便可用于临床，然而锂金属(Li)和铍金属(Be)两种靶材与阈值能量的质子作用截面不高，为产生足够大的中子通量，通常选用较高能量的质子来引发核反应。理想的靶材应具备高中子产率、产生的中子能量分布接近超热中子能区(将在下文详细描述)、无太多强穿辐射产生、安全便宜易于操作且耐高温等特性，但实际上并无法找到符合所有要求的核反应，本实用新型的实施例中采用锂金属制成的靶材。但是本领域技术人员熟知的，靶材T的材料也可以由锂、铍之外的金属材料制成，例如由钽(Ta)或钨(W)等形成；靶材T可以为圆板状，也可以为其他固体形状，也可以使用液状物(液体金属)。加速器 11可以是直线加速器、回旋加速器、同步加速器、同步回旋加速器，中子产生装置10也可以是核反应堆而不采用加速器和靶材。无论硼中子捕获治疗的中子源来自核反应堆或加速器带电粒子与靶材的核反应，产生的实际上皆为混合辐射场，即射束包含了低能至高能的中子、光子。对于深部肿瘤的硼中子捕获治疗，除了超热中子外，其余的辐射线含量越多，造成正常组织非选择性剂量沉积的比例越大，因此这些会造成不必要剂量的辐射应尽量降低。另外，对于被照射体的正常组织来说，各种辐射线应避免过多，同样造成不必要的剂量沉积。

中子产生装置10产生的中子束N依次通过射束整形体20和准直器30照射向治疗台40上的被照射体200。射束整形体20能够调整中子产生装置10产生的中子束N的射束品质，准直器30 用以汇聚中子束N，使中子束N在进行治疗的过程中具有较高的靶向性，通过调整准直器30能够调整射束的方向及射束与治疗台40上的被照射体200的位置关系，治疗台40及被照射体200 的位置也可以进行调整，使射束对准被照射体200体内的肿瘤细胞M。这些调整可以人工手动操作的，也可以是通过一系列控制机构自动实现的。可以理解，本实用新型也可以不具有准直器，射束从射束整形体20出来后直接照射向治疗台40上的被照射体200。

射束整形体20进一步包括反射体21、缓速体22、热中子吸收体23、辐射屏蔽体24和射束出口25，中子产生装置10生成的中子由于能谱很广，除了超热中子满足治疗需要以外，需要尽可能的减少其他种类的中子及光子含量以避免对操作人员或被照射体造成伤害，因此从中子产生装置10出来的中子需要经过缓速体22将其中的快中子能量(＞40keV)调整到超热中子能区(0.5eV-40keV)并尽可能减少热中子(＜0.5eV)，缓速体22由与快中子作用截面大、超热中子作用截面小的材料制成，作为一种优选实施例，缓速体13由D₂O、AlF₃、Fluental、CaF₂、 Li₂CO₃、MgF₂和Al₂O₃中的至少一种制成；反射体21包围缓速体22，并将穿过缓速体22向四周扩散的中子反射回中子射束N以提高中子的利用率，由具有中子反射能力强的材料制成，作为一种优选实施例，反射体21由Pb或Ni中的至少一种制成；缓速体22后部有一个热中子吸收体 23，由与热中子作用截面大的材料制成，作为一种优选实施例，热中子吸收体23由Li-6制成，热中子吸收体23用于吸收穿过缓速体22的热中子以减少中子束N中热中子的含量，避免治疗时与浅层正常组织造成过多剂量；辐射屏蔽体24用于屏蔽从射束出口25以外部分渗漏的中子和光子，辐射屏蔽体24的材料包括光子屏蔽材料和中子屏蔽材料中的至少一种，作为一种优选实施例，辐射屏蔽体24的材料包括光子屏蔽材料铅(Pb)和中子屏蔽材料聚乙烯(PE)。准直器30设置在射束出口25后部，从准直器30出来的超热中子束向被照射体200照射，经浅层正常组织后被缓速为热中子到达肿瘤细胞M。可以理解，射束整形体20还可以有其他的构造，只要能够获得治疗所需超热中子束即可。

被照射体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)药物对热中子具有高捕获截面的特性，借由¹⁰B(n,α)⁷Li中子捕获及核分裂反应产生⁴He和⁷Li两个重荷电粒子。两荷电粒子的平均能量约为2.33MeV，具有高线性转移(Linear Energy Transfer,LET)、短射程特征，α短粒子的线性能量转移与射程分别为150 keV/μm、8μm，而⁷Li重荷粒子则为175keV/μm、5μm，两粒子的总射程约相当于一个细胞大小，因此对于生物体造成的辐射伤害能局限在细胞层级，便能在不对正常组织造成太大伤害的前提下，达到局部杀死肿瘤细胞的目的。

本实施例中，被照射体200和射束出口25之间还设置了辐射屏蔽装置50，屏蔽从射束出口 25出来的射束对被照射体正常组织的辐射，可以理解，也可以不设置辐射屏蔽装置50。

硼中子捕获治疗系统100整体容纳在混凝土构造的建筑物中，具体来说，硼中子捕获治疗系统100还包括照射室101和带电粒子束生成室102，治疗台40上的被照射体200在照射室101中进行中子束N照射的治疗，带电粒子束生成室102至少部分容纳加速器11，射束整形体20至少部分容纳在照射室101和带电粒子束生成室102的分隔壁103内。可以理解，分隔壁103可以是将照射室101和带电粒子束生成室102完全隔开的；也可以是照射室101和带电粒子束生成室 102之间的部分隔断，照射室101和带电粒子束生成室102是相通的。靶材T可以有一个或多个，带电粒子线P可选择地与其中一个或几个靶材T作用或同时与多个靶材T作用，以生成一个或多个治疗用中子束N。与靶材T的个数相应，射束整形体20、准直器30、治疗台40也可以为一个或多个；多个治疗台可以设置在同一个照射室内，也可以为每个治疗台设置一个单独的照射室。

照射室101和带电粒子束生成室102为混凝土壁W(包括分隔壁103)包围形成的空间，混凝土结构可以屏蔽硼中子捕获治疗系统100工作过程中泄露的中子及其他辐射线。结合图2，射束整形体20由设置在分隔壁103内的支撑模块60支撑，在分隔壁103靠近照射室102的一侧设置至少部分容纳支撑模块60的容纳槽1031，靠近带电粒子束生成室101的一侧设置用于加速器的传输管等穿过的槽1032，从而容纳槽1031和槽1032在中子束N传输方向贯通分隔壁，本实施例中，分隔壁103的壁面为平面，中子束N传输方向垂直于分隔壁103的壁面。支撑结构模块化，使得射束整形体可局部调整，满足精度要求，提高射束品质及满足靶的装配公差。在垂直于中子束N传输方向的平面上，支撑模块60的横截面轮廓位于容纳槽1031和槽1032的横截面轮廓之间，从而在射束传输方向上避免出现通缝，进一步降低辐射，同时便于调节支撑模块60。本实施例中，支撑模块60整体为长方体，容纳槽1031和槽1032在垂直于中子束N传输方向的横截面均为“冂”形，容纳槽1031和槽1032的侧壁平行于中子束N传输方向。分隔壁103靠近照射室102的一侧还设置有屏蔽板70，屏蔽板70可以增强分隔壁的屏蔽效果，抑制分隔壁产生的二次辐射，从而避免对患者正常组织的辐射。在垂直于中子束N传输方向的平面上，屏蔽板70 可以与支撑模块60的横截面轮廓匹配，从而屏蔽从支撑模块和分隔壁之间泄露的中子。屏蔽板为PE板，可以理解，分隔壁103靠近带电粒子束生成室102的一侧及支撑模块60靠近照射室 101的一侧也可以设置屏蔽板，屏蔽板可以由铅等其他中子或光子屏蔽材料构成，还可以不设置屏蔽板。

结合图3-图4，支撑模块60包括混凝土和至少部分设置在混凝土内的增强部61(下面详述)，由于混凝土抗拉强度低，且易开裂，而射束整形体对变形非常敏感，要求支撑结构有足够大的刚度，因此设置在混凝土内的增强部可以增加刚性，提升抗拉强度，提高承载能力，增强部的材料弹性模量不低于40GPa，极限强度不低于200MPa，屈服强度不低于100MPa。由于中子在射束整形体中产生，在周边的材料被活化最严重，增强部的材料由与中子作用截面小或被中子活化后产生的放射性同位素半衰期短(小于1年)的元素构成，例如，增强部的材料90％ (重量百分比)以上由C、H、O、N、Si、Al、Mg、Li、B、Mn、Cu、Zn、S、Ca、Ti中的至少一种构成。本实施例中，增强部的材料至少部分为铝合金，铝被中子活化后半衰期较短，只有2.2分钟；而传统的钢筋混凝土结构，钢筋中富含的铁、钴、镍等元素被中子活化后半衰期较长，如钴60的半衰期为5.27年；采用铝合金在有限的时间内因中子活化衍生的放射性大幅地降低，除了合理地抑制二次辐射造成的剂量，更有利于未来的设备拆除。增强部的材料可以进一步为铝镁合金，也可以为碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料或其组合。

增强部61包括模板611和设置在模板之间的筋612，模板611与筋612固定连接。模板611包括下模板6111、设置在下模板6111两侧的左模板6112和右模板6113、由下模板和左右模板围绕的圆环模板6114，模板611采用铝合金，且作为筋612的锚固板。本实施例中，射束整形体20整体为圆筒状，可以理解，当射束整形体构造为其他形状时，圆环模板可以相应的替换为其他造型的模板。筋612包括水平横筋6121、水平纵筋6122、竖直筋6123，在水平、竖直及混凝土的厚度方向以预定间距分布在混凝土内圆环模板与左右模板、下模板之间，间距根据具体情况确定，图中仅示意性地画出，筋也采用铝合金。本实施例中，水平横筋6121左右与左模板 6112、右模板6113及圆环模板6114焊接锚固，竖直筋6123与下模板6111、圆环模板6114及水平横筋6121焊接锚固，水平纵筋6122与水平横筋6121及竖直筋6123焊接锚固。可以理解，模板和筋也可以有其他的设置方式，焊接次序及工艺可以根据本领域技术人员熟知的其他方式进行，也可以采用其他固定方式。

施工时，还需搭设前后模板(图中未示出)，支撑模块60的前后侧及上侧没有锚固要求，因此采用传统木模板，在下模板6111、左模板6112、右模板6113、圆环模板6114与前后模板之间形成的容纳腔内浇注混凝土，上侧不设置模板，便于施工时观察混凝土状态，混凝土浇满后用板刮平上侧即可。混凝土灌注完成并养护成型后，拆掉前后模板即形成支撑模块60，然后将支撑模块60运送至分隔壁103处安装到容纳槽1031。之后，将射束整形体20放置于支撑模块60内，射束整形体20的外壁与圆环模板6114的内表面配合。为了约束射束整形体20前后平移自由度及旋转自由度，将射束整形体20与支撑模块60固定连接，如在圆环模板6114上设置螺纹孔，在射束整形体20外壁对应位置设置孔，用螺栓连接射束整形体20与圆环模板6114，可以理解，也可以采用其他连接方式。浇筑混凝土之前，将圆环模板6114的螺纹孔用塑料保护套填塞，防止混凝土从螺纹孔漏出和保护螺纹。为了保证圆环模板下方混凝土的密实性，可以在前模板或后模板下方开口，从该开口灌注混凝土。混凝土灌注完成养护成型后，将填塞在圆环模板6114的螺纹孔的塑料保护套取出，将射束整形体放置在圆环模板6114内表面形成的容纳腔内，然后用螺栓连接射束整形体20及支撑模块60。可以理解，施工过程也可以按照本领域技术人员熟知的其他方式进行。

然后调整支撑模块60及射束整形体20的位置，结合图5-图6，在支撑模块60上设置调节件 62，由千斤顶等调节装置(图未示)作用在调节件62上，调节支撑模块60及射束整形体20的位置，使得射束整形体20在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，射束整形体20的中心轴线与加速器的传输管的中心轴线基本重合；在第二位置，射束整形体20的中心轴线与加速器的传输管的中心轴线不重合。从而提高射束整形体中心与束流管线中心的重合度，使靶能够放入射束整形体的中心孔中。调节件62设置在支撑模块60面向照射室101的侧壁下部，可以理解，也可以设置在其他位置；调节件还可以设置在射束整形体上，由调节件直接驱动射束整形体进行位置调整。由于千斤顶以集中力的形式作用于调节件，在增强部61相应位置可以设置受扭筋以增加强度。本实施例中，调节件62为L形的支架，具有相互垂直的第一侧板621 和第二侧板622，第一侧板621通过螺栓等固定到支撑模块60面向照射室101的侧壁下部，千斤顶作用在第二侧板622上，调节件62还包括连接第一、第二侧板的加强肋板623以增加强度，支架由钢板构造，可以理解，也可以有其他构造或采用其他材料。

调整好之后，固定支撑模块60(如在支撑模块和地板之间的间隙中设置钢板等，并通过螺栓等将支撑模块固定到地板)，并在分隔壁103与支撑模块60之间填充屏蔽体(图未示)，以保持支撑模块和射束整形体的位置和防止射线从分隔壁与支撑模块之间的缝隙中穿过。屏蔽体的材料包括光子屏蔽材料和中子屏蔽材料中的至少一种，可以是裁切成合适尺寸的刚性固体，如铅、铅锑合金、铁氟龙、石墨、石蜡、PE、含碳化硼或碳酸锂或氟化锂的PE、PMMA (亚克力)、含碳化硼或碳酸锂或氟化锂的PMMA；也可以是填充在裁切成合适尺寸的刚性容器或柔性容器内的粉末，如碳化硼或碳酸锂或氟化锂的粉末；也可以是填充在裁切成合适尺寸的刚性容器或柔性容器内的液体，如溶解碳化硼或碳酸锂或氟化锂粉末的水、重水、硼酸；还可以是柔性固体，如橡胶或硅胶。调节件62可以拆掉，然后安装屏蔽板70遮挡屏蔽体，进一步降低辐射。

硼中子捕获治疗系统100还可以包括准备室、控制室和其他用于辅助治疗的空间，每一个照射室可以配置一个准备室，用于进行照射治疗前固定被照射体到治疗台、注射硼药、治疗计划模拟等准备工作，准备室和照射室之间设置连接通道，准备工作完成后直接将被照射体推入照射室或通过轨道由控制机构控制其自动进入照射室。控制室用于控制加速器、射束传输部、治疗台等，对整个照射过程进行控制和管理，管理人员在控制室内还可以同时监控多个照射室。

本实施例中的混凝土壁为厚度1m以上、密度3g/c.c.的含硼重晶石混凝土制壁，含硼的混凝土具有更好的中子吸收性能，除了增强混凝土的辐射屏蔽效果，还可降低混凝土中金属材料受到的中子曝露量。可以理解，也可以具有其他厚度或密度或替换为其他材料，不同部分的混凝土壁厚度、密度或材料也可以不同。可以理解，本实用新型还可以应用于其他类型的中子照射系统；也可以应用于其他放射线照射系统，此时中子产生装置可以替换为其他放射线产生装置，混凝土及支撑模块的材料可以根据需要进行替换。

尽管上面对本实用新型说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，都在本实用新型要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种中子捕获治疗系统，其特征在于，包括中子产生装置和射束整形体，所述中子产生装置包括加速器和靶材，所述加速器加速产生的带电粒子线与所述靶材作用产生中子线，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，所述中子捕获治疗系统还包括形成容纳所述中子产生装置和射束整形体的空间的混凝土壁，所述混凝土壁内设置支撑模块，所述支撑模块能够支撑所述射束整形体并用于调整所述射束整形体的位置，所述支撑模块包括混凝土和至少部分设置在所述混凝土内的增强部。

2.如权利要求1所述的中子捕获治疗系统，其特征在于，所述中子捕获治疗系统还包括照射室和带电粒子束生成室，所述照射室和带电粒子束生成室为所述混凝土壁包围形成的空间，所述中子捕获治疗系统包括设置在所述照射室内的治疗台，所述治疗台上的被照射体在所述照射室中进行所述中子线照射的治疗，所述带电粒子束生成室至少部分容纳所述加速器，所述支撑模块和射束整形体至少部分容纳在所述照射室和带电粒子束生成室的分隔壁内。

3.如权利要求2所述的中子捕获治疗系统，其特征在于，所述分隔壁靠近所述照射室的一侧设置至少部分容纳所述支撑模块的容纳槽，靠近所述带电粒子束生成室的一侧设置用于所述加速器的传输管穿过的槽，所述容纳槽和所述槽在所述中子线传输方向贯通所述分隔壁，在垂直于所述中子线传输方向的平面上，所述支撑模块的横截面轮廓位于所述容纳槽和所述槽的横截面轮廓之间。

4.如权利要求2所述的中子捕获治疗系统，其特征在于，所述支撑模块上设置调节件，由调节装置作用在所述调节件上调节所述支撑模块和射束整形体的位置，所述分隔壁和所述支撑模块之间填充屏蔽体以保持所述支撑模块和所述射束整形体的位置，所述屏蔽体的材料包括光子屏蔽材料和中子屏蔽材料中的至少一种，所述屏蔽体包括刚性固体、柔性固体、液体和粉末中的至少一种。

5.如权利要求2所述的中子捕获治疗系统，其特征在于，所述分隔壁靠近所述照射室的一侧设置有屏蔽板，在垂直于所述中子线传输方向的平面上，所述屏蔽板与所述支撑模块的横截面轮廓匹配。

6.一种用于支撑射束整形体的支撑模块，所述射束整形体用于调整放射线产生装置产生的放射线的射束品质，其特征在于，所述支撑模块包括混凝土和至少部分设置在所述混凝土内的增强部，所述增强部包括模板和设置在所述模板之间的筋，所述模板和筋固定连接。

7.如权利要求6所述的用于支撑射束整形体的支撑模块，其特征在于，所述增强部的材料弹性模量不低于40GPa，极限强度不低于200MPa，屈服强度不低于100MPa，所述增强部被中子活化后产生的放射性同位素半衰期小于1年。

8.如权利要求6所述的用于支撑射束整形体的支撑模块，其特征在于，所述模板包括下模板、设置在所述下模板两侧的左模板和右模板、由所述下模板和左右模板围绕的圆环模板，所述筋包括在水平、竖直及混凝土的厚度方向以预定间距分布在所述混凝土内的水平横筋、水平纵筋和竖直筋。

9.如权利要求8所述的用于支撑射束整形体的支撑模块，其特征在于，所述水平横筋与所述左模板、右模板及圆环模板焊接锚固，所述竖直筋与所述下模板、圆环模板及水平横筋焊接锚固，所述水平纵筋与所述水平横筋及竖直筋焊接锚固。

10.如权利要求8所述的用于支撑射束整形体的支撑模块，其特征在于，所述射束整形体的外壁与所述圆环模板的内表面配合，所述射束整形体与所述支撑模块固定连接。

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