RU2734955C1 - Блок формирования пучка для нейтронно-захватной терапии - Google Patents

Блок формирования пучка для нейтронно-захватной терапии Download PDF

Info

Publication number
RU2734955C1
RU2734955C1 RU2019129988A RU2019129988A RU2734955C1 RU 2734955 C1 RU2734955 C1 RU 2734955C1 RU 2019129988 A RU2019129988 A RU 2019129988A RU 2019129988 A RU2019129988 A RU 2019129988A RU 2734955 C1 RU2734955 C1 RU 2734955C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
neutron
neutrons
target
replaceable
replaceable element
Prior art date
Application number
RU2019129988A
Other languages
English (en)
Inventor
Вэй-Линь ЧЭНЬ
Юань-Хао ЛЮ
Original Assignee
Нойборон Медтех Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CN201720641461.6U external-priority patent/CN207856088U/zh
Priority claimed from CN201710413549.7A external-priority patent/CN108969899B/zh
Application filed by Нойборон Медтех Лтд. filed Critical Нойборон Медтех Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2734955C1 publication Critical patent/RU2734955C1/ru

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1077—Beam delivery systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K41/00—Medicinal preparations obtained by treating materials with wave energy or particle radiation ; Therapies using these preparations
    • A61K41/009—Neutron capture therapy, e.g. using uranium or non-boron material
    • A61K41/0095—Boron neutron capture therapy, i.e. BNCT, e.g. using boronated porphyrins
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/02—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/10—Scattering devices; Absorbing devices; Ionising radiation filters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N2005/1085—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy characterised by the type of particles applied to the patient
    • A61N2005/1087—Ions; Protons
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N2005/1085—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy characterised by the type of particles applied to the patient
    • A61N2005/109—Neutrons
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N2005/1092—Details
    • A61N2005/1095—Elements inserted into the radiation path within the system, e.g. filters or wedges

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относится к медицине. Блок формирования пучка для нейтронно-захватной терапии содержит вход пучка, мишень для генерации ядерной реакции с протонным пучком, проходящим от входа пучка, для получения нейтронов, которые формируют нейтронный пучок, образующий главную ось, замедлитель, примыкающий к указанной мишени, для замедления нейтронов, генерируемых мишенью, до диапазона энергий эпитепловых нейтронов, отражатель, окружающий указанный замедлитель, для направления отклоненных нейтронов обратно к главной оси для концентрации эпитепловых нейтронов, поглотитель тепловых нейтронов, примыкающий к указанному замедлителю, для поглощения тепловых нейтронов, чтобы избежать чрезмерных доз для поверхностных здоровых тканей при терапии, радиационный экран для защиты от рассеивающихся нейтронов и фотонов, чтобы уменьшить дозу для здоровых тканей в необлучаемых областях, выход пучка и сменное устройство, формирующее выход пучка. Причем сменное устройство выполнено с возможностью отсоединения от блока формирования пучка для изменения диапазона облучения нейтронного пучка. При этом сменное устройство является частью отражателя и частью радиационного экрана. Применение данного изобретения позволит повысить эффективность распространения дозы облучения. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
[001] Настоящее изобретение относится в целом к блоку формирования пучка, и в частности к блоку формирования пучка для нейтронно-захватной терапии.
Уровень техники
[002] С развитием атомной технологии радиотерапия с использованием кобальта-60, линейных ускорителей и электронных пучков стала одним из основных средств для терапии рака. Тем не менее, традиционная фотонная или электронная терапия имеет физические ограничения из-за радиоактивных лучей, например, она не только уничтожает опухолевые клетки, но и может привести к повреждению большого количества здоровых тканей. Кроме того, из-за различной чувствительности опухолевых клеток к радиоактивным лучам, во многих случаях обычная радиотерапия не обладает должной эффективностью для лечения злокачественных опухолей, обладающих более высокой радиационной стойкостью (например: мультиформная глиобластома и меланома).
[003] Для того чтобы уменьшить радиационное повреждение здоровых тканей вокруг опухоли, в радиотерапии используется концепция целевой терапии в области химиотерапии. В то же время для опухолевых клеток с высокой радиационной стойкостью также активно разрабатываются источники излучения, обладающие высокой относительной биологической эффективностью (ОБЭ). Среди них, в нейтронно-захватной терапии совмещают целевую терапию с ОБЭ, например бор-нейтронно-захватная терапия (БНЗТ). Благодаря особому группированию борсодержащих препаратов в опухолевых клетках и точной регулировке нейтронного пучка, БНЗТ обеспечивает лучший эффект при терапии рака по сравнению с традиционной радиотерапией.
[004] Преимущество БНЗТ основывается на том, что бор (10В)-содержащие препараты имеют высокое сечение захвата нейтронов и обеспечивают получение тяжелых заряженных частиц 4He и 7Li в результате захвата нейтронов 10B(n,α)7Li и ядерной реакции деления. На фиг. 1 и фиг. 2 схематично показана реакция захвата нейтронов бором, где две заряженные частицы, средняя энергия которых составляет около 2,33 МэВ, характеризуются линейной передачей энергии (LET) и малым радиусом действия. Величина LET и радиус действия альфа-частиц соответственно составляют 150 кэВ/мкм и 8 мкм, а указанные величины для тяжелых заряженных частиц 7Li соответственно составляют 175 кэВ/мкм и 5 мкм, тогда как общий радиус действия двух частиц приблизительно равен размеру одной ячейки. Следовательно, радиационное повреждение живым организмам может быть ограничено на клеточном уровне. Когда борсодержащие препараты избирательно собраны в опухолевых клетках, только опухолевые клетки будут разрушаться локально подходящим источником нейтронного излучения, без серьезного повреждения здоровых тканей.
[005] БНЗТ также хорошо известна как бинарная терапия рака, так как ее эффективность зависит от концентрации борсодержащих препаратов и количества тепловых нейтронов. В блоке формирования пучка, используемом в существующих установках БНЗТ на базе ускорителя, обычно используются различные коллиматоры с различными апертурами для регулировки нейтронного пучка. Однако в случае, когда коллиматор отсутствует, выход пучка состоит из отражателя и нейтронного экрана, поэтому переменный диапазон выхода пучка будет ограничен исключительно на основе коллимации выхода пучка коллиматором. Например, когда радиус выхода пучка блока формирования пучка без коллиматора составляет 7 см, а площадь опухоли велика, область опухоли не может быть полностью облучена из-за малого диапазона облучения пучка. Когда радиус выхода пучка блока формирования пучка без коллиматора составляет 10 см, но площадь опухоли мала, даже при добавлении коллиматора, коллиматор ограничен его толщиной, а из-за того, что диапазон облучения пучка слишком велик, область облучения пучка не может быть эффективно ограничена, что приводит к ненужному облучению окружающих здоровых тканей.
Раскрытие сущности изобретения
[006] С целью создания блока формирования пучка, который может изменять диапазон облучения нейтронного пучка, в соответствии с аспектом настоящего изобретения предложен блок формирования пучка для нейтронно-захватной терапии, содержащий: вход пучка; мишень для генерации ядерной реакции с протонным пучком, проходящим от входа пучка, для получения нейтронов, которые формируют нейтронный пучок, образующий главную ось, замедлитель, примыкающий к указанной мишени, для замедления нейтронов, генерируемых мишенью, до диапазона энергий эпитепловых нейтронов; отражатель, окружающий указанный замедлитель, для направления отклоненных нейтронов обратно к главной оси для концентрации эпитепловых нейтронов; поглотитель тепловых нейтронов, примыкающий к указанному замедлителю, для поглощения тепловых нейтронов, чтобы избежать чрезмерных доз для поверхностных здоровых тканей при терапии; радиационный экран для защиты от рассеивающихся нейтронов и фотонов, чтобы уменьшить дозу для здоровых тканей в необлучаемых областях; выход пучка; и сменное устройство, формирующее выход пучка, причем сменное устройство выполнено с возможностью отсоединения от блока формирования пучка для изменения диапазона облучения пучка нейтронов.
[007] Дополнительно, сменное устройство содержит первый сменный элемент, содержащий первый конец, имеющий первый диаметр и расположенный на удалении от мишени, и второй конец, имеющий второй диаметр и расположенный вблизи мишени, и второй сменный элемент, содержащий третий конец, имеющий третий диаметр и расположенный на удалении от мишени, и четвертый конец, имеющий четвертый диаметр и расположенный вблизи мишени, причем первый конец первого сменного элемента образует выход пучка, имеющий первую апертуру, третий конец второго сменного элемента образует выход пучка, имеющий вторую апертуру, и первая апертура не равна второй апертуре.
[008] Дополнительно, первый сменный элемент имеет основную часть, соединяющую первый конец и второй конец, причем внешняя поверхность основной части параллельна главной оси, при этом очевидно, что внешняя поверхность основной части является цилиндрической.
[009] В частности, первый сменный элемент имеет основную часть, соединяющую первый конец и второй конец, причем внешняя поверхность основной части выполнена наклонной от первого конца ко второму концу так, что имеет форму конуса с постепенно уменьшающимся диаметром, при этом очевидно, что основная часть имеет коническую форму, причем внутренняя поверхность основной части выполнена наклонной от второго конца к первому концу так, что имеет форму конуса с постепенно уменьшающимся диаметром.
[0010] В другом варианте осуществления, первый сменный элемент имеет основную часть, соединяющую первый конец и второй конец, причем внешняя поверхность основной части выполнена наклонной от второго конца к первому концу так, что имеет форму конуса с постепенно уменьшающимся диаметром, а внутренняя поверхность основной части выполнена наклонной от второго конца к первому концу так, что имеет форму конуса с постепенно уменьшающимся диаметром. В данном варианте осуществления, поскольку второй диаметр второго конца больше, чем первый диаметр первого конца, встроенный первый сменный элемент не может быть установлен в блок формирования пучка. Для решения этой проблемы первый сменный элемент разделен на несколько суб сменных элементов вдоль окружного направления, причем суб сменные элементы устанавливаются в блок формирования пучка один за другим для ограничения диапазона облучения выхода пучка.
[0011] Дополнительно, первый конец снабжен сквозным отверстием, проходящим через него во второй конец, причем сквозное отверстие образует выход пучка в первом конце, причем обеспечено излучение нейтронного пучка из выхода пучка.
[0012] Дополнительно, блок формирования пучка имеет внутреннюю поверхность, радиационный экран имеет концевую часть, а первый сменный элемент имеет основную часть, соединяющую первый конец и второй конец, причем первый сменный элемент установлен в блоке формирования пучка от концевой части, внешняя поверхность основной части соединена с внутренней поверхностью блока формирования пучка, а первый конец выполнен заподлицо с концевой частью или выступает от концевой части в направлении от мишени.
[0013] В частности, первый сменный элемент расположен на передней стороне замедлителя вдоль направления прохождения протонного пучка и заподлицо с концевой частью или выступает от концевой части в направлении от мишени, причем первый сменный элемент представляет собой часть отражателя и/или часть радиационного экрана.
[0014] Дополнительно, замедлитель содержит две взаимно смежные конусовидные части, одна из которых расположена смежно с входом пучка, а другая смежно с выходом пучка, причем первый сменный элемент расположен с примыканием к задней стороне конусовидной части замедлителя вблизи выхода пучка.
[0015] Дополнительно, отражатель выполнен из одного или более из следующих материалов: Pb или Ni, причем радиационный экран содержит фотонный экран, выполненный из Pb, и нейтронный экран, выполненный из полиэтилена.
[0016] В частности, блок формирования пучка дополнительно обеспечивает бор-нейтронно-захватную терапию на базе ускорителя с обеспечением ускорения протонного пучка с помощью ускорителя, причем мишень выполнена из металла, обеспечено ускорение протонного пучка до энергии, достаточной для того, чтобы преодолеть кулоновское отталкивание атомного ядра в мишени и подвергнуться ядерной реакции с мишенью для получения нейтронов, при этом блок формирования пучка обеспечивает замедление нейтронов до диапазона энергий эпитепловых нейтронов и снижение содержания тепловых нейтронов и быстрых нейтронов, причем диапазон энергий эпитепловых нейтронов составляет от 0,5 эВ до 40 кэВ, диапазон энергий тепловых нейтронов составляет менее 0,5 эВ, диапазон энергий быстрых нейтронов составляет более 40 кэВ.
[0017] При описании вариантов осуществления настоящего изобретения термин “цилиндрический” подразумевает элемент, контур которого от одной стороны к другой стороне вдоль указанного направления остается по существу неизменным. Одна из линий контура может быть отрезком, как соответствующий отрезок цилиндра, или может быть дугой с большой кривизной, близкой к отрезку, как соответствующая дуга сферы с большой кривизной. Вся поверхность контура может быть непрерывно соединена или нет, если поверхность цилиндра или сферы с большой кривизной содержит множество выступов и канавок.
[0018] При описании вариантов осуществления настоящего изобретения термин “конус” подразумевает элемент, имеющий контур в виде постепенного уменьшения от одной стороны к другой стороне вдоль указанного направления. Одна из линий контура может быть отрезком, как соответствующий отрезок конуса, или может быть дугой, как соответствующая дуга сферы, а вся поверхность контура может быть непрерывно соединена или нет, если поверхность конусовидной формы или сферической формы содержит множество выступов и канавок.
Краткое описание чертежей
[0019] На фиг. 1 показана схема реакции захвата нейтронов бором.
[0020] На фиг. 2 представлено уравнение ядерной реакции захвата нейтронов 10B(n,α) 7Li.
[0021] На фиг. 3 показана проекция блока формирования пучка без установленного сменного устройства согласно настоящему изобретению.
[0022] На фиг. 4 показана проекция в поперечном сечении блока формирования пучка, в котором установлен первый сменный элемент.
[0023] На фиг. 5 показан схематичный вид первого сменного элемента, установленного в блоке формирования пучка, и второго сменного элемента, не установленного в блоке формирования пучка.
[0024] На фиг. 6a показан схематичный вид другого варианта осуществления первого сменного элемента с фиг. 5.
[0025] На фиг. 6b показан схематичный вид другого варианта осуществления второго сменного элемента с фиг. 5, причем второй сменный элемент имеет диаметр, который меньше диаметра выхода пучка, а основная часть сменного элемента является конусообразной деталью.
Осуществление изобретения
[0026] Нейтронно-захватная терапия (НЗТ) широко используется в последнее время как эффективное средство лечения рака, причем БНЗТ является наиболее часто используемой терапией. Нейтроны, предназначенные для НЗТ, могут быть получены от ядерных реакторов или ускорителей. Например, для БНЗТ на базе ускорителя, основными компонентами являются, в общем случае, ускоритель, предназначенный для ускорения заряженных частиц (например, протонов и дейтронов), мишень, система отвода тепла и блок формирования пучка. Ускоренные заряженные частицы взаимодействуют с металлической мишенью для получения нейтронов, при этом соответствующие ядерные реакции всегда определяются исходя из таких характеристик, как требуемые производительность и энергия нейтронов, доступная энергия и ток ускоренных заряженных частиц и материал металлической мишени, в качестве которого наиболее часто используют 7Li (p, n) 7Be и 9Be (p, n) 9B, причем обе реакции эндотермические. Энергетический порог эти двух ядерных реакций соответственно составляет 1,881 МэВ и 2,055 МэВ. Эпитепловые нейтроны с энергией порядка кэВ считаются идеальными источниками нейтронов для БНЗТ. В теории, бомбардировка литиевой мишени протонами с энергией, незначительно превышающей пороговое значение, позволяет получить нейтроны с относительно низкой энергией, так что нейтроны могут быть использованы в клинической терапии без многочисленных замедлений. Однако, литий (Li) и бериллий (Be) и протоны с пороговой энергией имеют невысокое сечение захвата нейтронов. Чтобы получить достаточный поток нейтронов, обычно выбирают протоны с высокой энергией для запуска ядерных реакций.
[0027] Идеальная мишень должна обладать высокой производительностью нейтронов, распределением энергии получаемых нейтронов вблизи диапазона энергий эпитепловых нейтронов (подробнее описано ниже), небольшим количеством сильнопроникающего излучения, безопасностью, низкой стоимостью, легкодоступностью, устойчивостью к высоким температурам и т.д. Однако на практике не существует ядерной реакции, отвечающей всем требованиям, и в настоящем изобретении мишень выполнена из лития. Но, как известно специалистам в области техники, материал мишени может быть изготовлен и из других металлов, кроме обсуждаемого здесь материала.
[0028] Требования к системе удаления тепла варьируются в зависимости от выбранной ядерной реакции. Для 7Li (p, n) 7Be требования выше, чем для 9Be (p, n) 9B из-за низкой точки плавления и низкого коэффициента теплопроводности металла мишени (лития). В данных вариантах осуществления изобретения применяется ядерная реакция 7Li (p, n) 7Be.
[0029] Вне зависимости от того, является ли источником нейтронов для БНЗТ ядерный реактор или ядерные реакции между заряженными частицами ускорителя и мишенью, в результате получают только смешанные поля излучения, то есть, пучки содержат нейтроны и фотоны, имеющие энергию от низкой до высокой. Что касается БНЗТ для глубоких опухолей, то кроме эпитепловых нейтронов, чем больше остаточное количество луча излучения, тем больше доля осаждения дозы неселективного излучения в здоровых тканях. Следовательно, излучение, влекущее за собой ненужную дозу облучения, должно быть сведено к минимуму. Исключая факторы качества пучка в воздушной среде, для того чтобы понять характер распространения дозы облучения нейтронами в организме человека, для выполнения расчетов дозы используется манекен человеческой головы. Факторы качества пучка для манекена используются позже для конструктивного образца нейтронных пучков, как описано ниже.
[0030] Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) дает пять рекомендаций в отношении источников нейтронов в клинической БНЗТ, касающихся факторов качества пучка в воздушной среде. Данные рекомендации можно использовать для дифференциации источников нейтронов и в качестве основы при выборе способов получения нейтронов и выбора конструкции блока формирования пучка, как показано ниже.
[0031] Поток эпитепловых нейтронов больше 1·109 н/см2·с.
[0032] Загрязнение быстрыми нейтронами меньше 2·10-13 Гр-см2/н.
[0033] Загрязнение фотонами меньше 2·10-13 Гр-см2/н
[0034] Соотношение потоков тепловых и эпитепловых нейтронов меньше 0,05.
[0035] Соотношение силы тока и потока эпитепловых нейтронов больше 0,7.
[0036] Примечание: диапазон энергий эпитепловых нейтронов находится в пределах от 0,5 эВ до 40 кэВ, диапазон энергий тепловых нейтронов меньше 0,5 кэВ, а диапазон энергий быстрых нейтронов больше 40 кэВ.
[0037] 1. Поток эпитепловых нейтронов
[0038] Поток эпитепловых нейтронов и концентрация борсодержащих препаратов в опухоли определяют время клинической терапии. Если концентрация борсодержащих препаратов в опухоли достаточно высокая, то поток эпитепловых нейтронов может быть уменьшен. И наоборот, если концентрация борсодержащих препаратов в опухоли низкая, то необходимо, чтобы эпитепловые нейтроны в интенсивном потоке эпитепловых нейтронов обеспечивали достаточную дозу облучения опухоли. Требования МАГАТЭ к потоку эпитепловых нейтронов – количество более 109 эпитепловых нейтронов на один квадратный сантиметр в секунду. При таком потоке нейтронного пучка и при использовании борсодержащих препаратов время терапии может составлять менее 1 часа. Таким образом, короткое время терапии кроме таких преимуществ, как локальность воздействия и степень комфортности, также позволяет эффективно использовать ограниченное время пребывания борсодержащих препаратов в опухоли.
[0039] 2. Загрязнение быстрыми нейтронами.
[0040] Нежелательная доза облучения здоровых тканей быстрыми нейтронами считается загрязнением. Между дозой облучения и энергией нейтронов существует положительная корреляция, поэтому необходимо максимально уменьшить количество быстрых нейтронов в нейтронном пучке. Понятие загрязнения быстрыми нейтронами означает дозу быстрых нейтронов на единицу потока эпитепловых нейтронов и МАГАТЭ в отношении быстрых нейтронов рекомендует дозу менее 2·10-13Гр-см2/н.
[0041] 3. Загрязнение фотонами (загрязнение гамма-лучами).
[0042] Сильнопроникающее излучение гамма-лучей может избирательно приводить к накоплению дозы облучения во всех тканях по пути следования пучка, поэтому снижение количества гамма-лучей при создании нейтронного пучка также является необходимым требованием. Понятие загрязнения гамма-лучами означает дозу сопутствующих гамма-лучей на единицу потока эпитепловых нейтронов и МАГАТЭ в отношении загрязнения гамма-лучами рекомендует дозу менее 2·10-13Гр-см2/н.
[0043] 4. Соотношение потока тепловых и эпитепловых нейтронов.
[0044] Так как тепловые нейтроны имеют высокую скорость затухания и низкую проникающую способность, то они теряют большую часть энергии в тканях кожи после попадания в организм человека. За исключением использования тепловых нейтронов для лечения опухолей типа меланомы, где тепловые нейтроны служат источником нейтронов при проведении БНЗТ, в других случаях, таких как опухоли мозга, количество тепловых нейтронов необходимо снизить. Рекомендованное МАГАТЭ соотношение тепловых и эпитепловых нейтронов должно составлять менее 0,05.
[0045] 5. Соотношение силы тока и потока эпитепловых нейтронов.
[0046] Соотношение силы тока и потока эпитепловых нейтронов означает направленность пучка эпитепловых нейтронов; чем больше соотношение, тем лучше направленность нейтронного пучка вперед, а лучшая направленность нейтронного пучка вперед может уменьшить дозу облучения здоровых тканей вокруг по причине рассеивания нейтронов. Кроме того, улучшается глубина лечения и позиционирование. Рекомендованное МАГАТЭ соотношение силы тока и потока эпитепловых нейтронов составляет более 0,7.
[0047] Факторы качества пучка для манекена получают посредством распределения дозы в тканях, полученного на манекене в соответствии с кривой доза-глубина в здоровых тканях и новообразованиях. Следующие три параметра могут быть использованы для сравнения различных эффектов терапии посредством нейтронного пучка.
[0048] 1. Эффективная глубина лечения.
[0049] Доза, применяемая для лечения опухолей, равна глубине при максимальной дозе для здоровых тканей. Доза, получаемая опухолевыми клетками вне этой глубины, меньше максимальной дозы для здоровых тканей; то есть эффективность БНЗТ теряется. Эффективная глубина лечения означает проникающую способность нейтронных пучков. Чем больше эффективная глубина лечения, тем больше глубина излечимых опухолей; этот параметр выражается в см.
[0050] 2. Мощность дозы на эффективной глубине лечения.
[0051] Мощность дозы на эффективной глубине лечения представляет собой мощность дозы для опухоли на эффективной глубине лечения, и также равна максимальной мощности дозы для здоровых тканей. Этот параметр может влиять на продолжительность терапии, поскольку суммарная доза, получаемая здоровыми тканями, является фактором, который может влиять на величину суммарной дозы для опухолей. При этом, чем больше этот параметр, тем короче время излучения для обеспечения определенной дозы на опухоль; этот параметр выражается в сГр/мА-мин.
[0052] 3. Соотношение эффективной терапевтической дозы.
[0053] Соотношение между средней дозой, получаемой опухолевыми тканями и здоровыми тканями, от поверхности головного мозга до предпочтительной глубины, называют предпочтительным соотношением. Средняя доза может быть вычислена с использованием криволинейного интеграла зависимости дозы от глубины. Чем больше предпочтительное соотношение, тем лучшее эффективность терапии с помощью нейтронного пучка.
[0054] Для того, чтобы получить эталонное основание для сравнения при проектировании блока формирования пучка, в дополнение к рекомендуемым МАГАТЭ факторам качества пучка и вышеуказанным параметрам, в вариантах осуществления настоящего изобретения также используются следующие параметры для оценки преимуществ и недостатков нейтронного пучка.
[0055] 1. Время облучения меньше или равно 30 мин (ток протонов для ускорителя составляет 10 мА).
[0056] 2. 30,0 ОБЭ-Гр на глубине лечения больше или равной 7 см.
[0057] 3. Максимальная доза для опухолей больше или равна 60,0 ОБЭ-Гр.
[0058] 4. Максимальная доза для здоровых мозговых тканей меньше или равна 12,5 ОБЭ-Гр.
[0059] 5. Максимальная доза для кожи меньше или равна 11,0 ОБЭ-Гр.
[0060] Примечание: ОБЭ представляет собой относительную биологическую эффективность. Поскольку фотоны и нейтроны обладают разной биологической эффективностью, то вышеупомянутые дозы соответственно умножаются на ОБЭ различных тканей в целях получения эквивалентной дозы.
[0061] В реальном процессе нейтронно-захватной терапии диапазон облучения нейтронного пучка также является важным фактором, который необходимо учитывать. Варианты осуществления настоящего изобретения направлены на усовершенствование блока формирования пучка для нейтронно-захватной терапии, и в конкретных вариантах осуществления изобретения обеспечено улучшение блока формирования пучка для бор-нейтронно-захватной терапии на базе ускорителя.
[0062] Как показано на фиг. 3, блок 10 формирования пучка для нейтронно-захватной терапии содержит вход 11 пучка, мишень 12, замедлитель 13, примыкающий к указанной мишени 12, отражатель 14, окружающий указанный замедлитель 13, поглотитель 15 тепловых нейтронов, примыкающий к указанному замедлителю 13, радиационный экран 16 и выход 17 пучка, размещенные в указанном блоке 10 формирования пучка, причем в мишени 12 происходит ядерная реакция с протонным пучком, проходящим от входа 11 пучка, для получения нейтронов и формирования нейтронного пучка, образующего главную ось X, замедлитель 13 замедляет нейтроны, генерируемые от мишени 12, до диапазона энергий эпитепловых нейтронов, а отражатель 14 направляет нейтроны, отклоненные от главной оси X, обратно, чтобы сконцентрировать эпитепловые нейтроны, при этом между замедлителем 13 и отражателем 14 предусмотрен проходной канал 18 для увеличения потока эпитепловых нейтронов, и имеется поглотитель 15 тепловых нейтронов для поглощения тепловых нейтронов, чтобы избежать чрезмерных доз для поверхностных здоровых тканей при терапии, а также радиационный экран 16 для защиты от рассеивающихся нейтронов и фотонов, чтобы уменьшить дозу для здоровых тканей в необлучаемых областях.
[0063] В процессе бор-нейтронно-захватной терапии, для достижения лучших терапевтических эффектов и уменьшения повреждения здоровых тканей, необходимо обеспечить различные диапазоны облучения нейтронного пучка для опухолей разного размера, поэтому необходимо создать блок 10 формирования пучка, способный регулировать диапазон облучения нейтронного пучка. В настоящем изобретении регулировка диапазона облучения нейтронного пучка достигается за счет обеспечения наличия сменного устройства 20. Блок 10 формирования пучка дополнительно содержит сменное устройство 20, содержащее первый сменный элемент 21 и второй сменный элемент 22, которые отличаются по размеру. Первый сменный элемент 21 и второй сменный элемент 22 могут быть установлены в блоке 10 формирования пучка соответственно, и могут быть удалены из блока 10 формирования пучка для замены друг на друга.
[0064] Бор-нейтронно-захватная терапия на базе ускорителя ускоряет протонный пучок ускорителем. В конкретных вариантах осуществления, мишень 12 изготовлена из металлического лития, а протонный пучок ускоряется до энергии, достаточной для того, чтобы преодолеть кулоновское отталкивание атомного ядра в мишени и подвергнуться ядерной реакции 7Li(p,n)7Be с мишенью 12 для получения нейтронов (как показано на фиг. 1 и фиг. 2). Блок 10 формирования пучка обеспечивает замедление нейтронов до диапазона энергий эпитепловых нейтронов и снижение содержания тепловых нейтронов и быстрых нейтронов. Замедлитель 13 выполнен из материала, имеющего большое сечение захвата для быстрых нейтронов и малое сечение захвата для перегретых нейтронов, так, в варианте осуществления замедлитель 13 выполнен из любого одного или более из D2O, AlF3, FluentalTM, CaF2, Li2CO3, MgF2 и Al2O3. Отражатель 14 выполнен из материала, обладающего большой способностью отражения нейтронов, и в вариантах осуществления отражатель 14 выполнен из любого одного или более из Pb или Ni. Поглотитель 15 тепловых нейтронов выполнен из материала, имеющего большое сечение захвата для тепловых нейтронов, и в вариантах осуществления поглотитель 15 тепловых нейтронов выполнен из 6Li. Между поглотителем 15 тепловых нейтронов и выходом 17 пучка предусмотрен воздушный канал 19, и расположение воздушных каналов 19 обеспечивает непрерывное направление назад нейтронов, отклоняющихся от главной оси, для получения эффекта концентрирования эпитепловых нейтронов. Радиационный экран 16 содержит фотонный экран 161 и нейтронный экран 162. В варианте осуществления, фотонный экран 161 выполнен из свинца (Pb), а нейтронный экран 162 выполнен из полиэтилена (PE).
[0065] Замедлитель 13 расположен в виде двух конических частей, которые смежны друг с другом в противоположных направлениях. В направлении, показанном на фиг. 3, левая сторона замедлителя 13 представляет собой коническую часть 131, которая постепенно уменьшается по направлению к левой стороне, правая сторона замедлителя 13 представляет собой коническую часть 132, которая постепенно уменьшается по направлению к правой стороне, причем две конических части примыкают друг к другу. Коническая часть 131 на левой стороне замедлителя 13 представляет собой коническую часть вблизи входа 11 пучка, коническая часть 132 на правой стороне замедлителя 13 представляет собой коническую часть вблизи выхода 17 пучка. Замедлитель 13 окружен отражателем 13, а между замедлителем 13 и отражателем 14 выполен проходной канал 18. Так называемый проходной канал 18 представляет собой пустую область, не покрытую твердым материалом, через которую легко проходит нейтронный пучок, и может быть воздушным каналом или вакуумным каналом. Поглотитель 15 тепловых нейтронов, расположенный рядом с замедлителем 13, выполнен из очень тонкого слоя материала 6Li, причем фотонный экран 161, выполненный из Pb, может быть расположен как одно целое с отражателем или отдельно от него. Нейтронный экран 162, выполненный из PE, может быть установлен рядом с выходом 17 пучка. Как известно специалистам в данной области техники, фотонный экран 161 может быть изготовлен из других материалов, если он при этом выполняет функцию защиты от рассеивающихся фотонов, а нейтронный экран 162 также может быть изготовлен из других материалов, если они имеют достаточную способность защиты от рассеивающихся нейтронов.
[0066] Как показано на фиг. 4 и фиг. 5, радиационный экран 16 имеет концевую часть 163, расположенную на самой внешней стороне блока 10 формирования пучка и ближе всего к подлежащему облучению объекту, причем блок 10 формирования пучка имеет внутреннюю поверхность 101. Первый сменный элемент 21 установлен от концевой части 163 радиационного экрана 16 в блок 10 формирования пучка и расположен на задней стороне конической части 132 замедителя 13 вблизи концевой части 163 радиационного экрана 16 (то есть первый сменный элемент 21 расположен на передней стороне замедителя 13 вдоль направления прохождения протонного пучка), а внешная поверхность 26 первого сменного элемента 21 находится в контакте с внутренней поверхностью 101 блока 10 формирования пучка. Для того, чтобы облегчить установку первого сменного элемента 21 в блок 10 формирования пучка, первый сменный элемент 21 может быть отсоединен от блока 10 формирования пучка для его замены вторым сменным элементом 22; первый сменный элемент 21 имеет следующую конструкцию.
[0067] Первый сменный элемент 21 имеет первый конец 23, второй конец 24 и основную часть 25, соединяющую первый конец 23 и второй конец 24. Внутренняя поверхность 211 первого сменного элемента 21 выполнена наклонной от второго конца 24 к первому концу 23 так, что имеет форму конуса с постепенно уменьшающимся диаметром. Первый конец 23 находится на удалении от мишени 12 и выполнен заподлицо с концевой частью 163 радиационного экрана 16 или выступает от концевой части 163 по направлению от мишени 12. Второй конец 24 расположен смежно с мишенью 12, а диаметр D1 первого конца 23 не меньше диаметра D2 второго конца 24. В варианте осуществления, внешная поверхность 26 основной части 25 параллельна главной оси Х, образуемой нейтронным пучком, то есть внешняя поверхность 26 основной части 25 является цилиндрической. Первый конец 23 снабжен сквозным отверстием 27, проходящим через него во второй конец 24, причем сквозное отверстие 27 образует выход пучка с первой апертурой d1 на первом конце 23. В другом варианте осуществления внешняя поверхность основной части 25’ может быть расположена наклонно от первого конца 23’ ко второму концу 24’ так, что имеет форму конуса с постепенно уменьшающимся диаметром. Как показано на фиг. 6a, диаметр D1’ первого конца 23’ больше диаметра D2’ второго конца 24’, а первый конец 23’ первого сменного элемента 21’ образует выход пучка, имеющий первую апертуру d1’.
[0068] Второй сменный элемент 22 имеет третий конец 28 и четвертый конец 29, причем диаметр D3 третьего конца 28 не меньше диаметра D4 четвертого конца 29. Третий конец 28 дополнительно снабжен сквозным отверстием 30, проходящим через него в четвертый конец 29, причем сквозное отверстие 30 образует выход пучка со вторым диаметром d2 на третьем конце 28. Для обеспечения взаимозаменяемости второго сменного элемента 22 с первым сменным элементом 21 с одновременным достижением эффекта регулирования диапазона облучения нейтронного пучка, в варианте осуществления конструкция второго сменного элемента 22 соотносится с конструкцией первого сменного элемента 21 так, что размеры первой апертуры d1 и второй апертуры d2 не совпадают. На фиг. 6b показано, что внешняя поверхность второго сменного элемента 22’ расположена наклонно от первого конца 28’ ко второму концу 29’ так, что имеет форму конуса с постепенно уменьшающимся диаметром, причем диаметр D3’ третьего конца 28’ больше диаметра D4’ второго конца 29’, а третий конец 28’ второго сменного элемента 22’ образует выход пучка, имеющий вторую апертуру d2’.
[0069] Например, первый сменный элемент 21 установлен в блоке 10 формирования пучка, когда первая апертура d1, образованная сквозным отверстием 27 первого сменного элемента 21 на первом конце 23, мала, в то время как требуемый диапазон облучения нейтронного пучка должен быть большим для текущей лучевой терапии, удаляют первый сменный элемент 21 из блока 10 формирования пучка и устанавливают второй сменный элемент 22 со второй апертурой, имеющей больший диаметр d2, образованный на третьем конце 23. Аналогичным образом, когда первая апертура d1, образованная сквозным отверстием 27 установленного первого сменного элемента 21 на первом конце, является большой, в то время как диапазон облучения нейтронного пучка, который необходимо излучать, мал в текущей лучевой терапии, удаляют первый сменный элемент 21 из блока 10 формирования пучка и устанавливают второй сменный элемент 22 со второй апертурой, имеющей меньший диаметр d2, образованный на третьем конце 23. Первый сменный элемент и второй сменный элемент имеют широкий диапазон конфигураций и размеров, причем в соответствии с текущими нуждами касательно диапазона облучения нейтронного пучка может быть выбран первый сменный элемент или второй сменный элемент, имеющие подходящий диаметр выхода пучка.
[0070] Сменное устройство 20 может направлять нейтроны, отклоняющиеся от главной оси X, обратно, для получения эффекта концентрирования эпитепловых нейтронов, а также обеспечивать защиту от рассеивающихся нейтронов и/или фотонов. В варианте осуществления настоящего изобретения сменное устройство 20 является частью отражателя 14 и радиационного экрана 16, и очевидно, что сменное устройство 20 представляет собой сборную конструкцию, состоящую из части отражателя 14 и части радиационного экрана 16. Первый сменный элемент 21 установлен в блоке 10 формирования пучка для концентрации нейтронного пучка, замену первого сменного элемента 21 вторым сменным элементом 22, имеющим соответствующий диаметр второй апертуры в соответствии с текущими нуждами для того, чтобы регулировать диапазон облучения нейтронного пучка. Конечно, сменное устройство 20 также не ограничено тем, что содержит часть отражателя 14 и/или часть радиационного экрана 16, но может также содержать часть замедлителя 13 и/или часть поглотителя 15 тепловых нейтронов, и сменное устройство 20 может содержать часть коллиматора (не показан). Когда первый конец первого сменного элемента выступает из концевой части 163 в направлении от мишени 12, понятно, что первый сменный элемент 21 включает в себя часть коллиматора, поскольку апертуру выхода пучка можно регулировать для изменения диапазона облучения нейтронного пучка благодаря размещению устройства 20, и достичь эффекта концентрирования тепловых нейтронов в разной степени.
[0071] В настоящем изобретении сменное устройство 20 может содержать только один сменный элемент. Когда первый сменный элемент не установлен, как показано на фиг. 5, может быть сформирован выход пучка с большой апертурой. После установки первого сменного элемента формируется выход пучка с относительно малой апертурой. Сменное устройство 20 может также содержать первый сменный элемент 21 и второй сменный элемент 22 или большее количество сменных элементов для формирования выходов пучка с различной апертурой.
[0072] При описании вариантов осуществления настоящего изобретения термин “цилиндрический” подразумевает элемент, контур которого от одной стороны к другой стороне вдоль указанного направления остается по существу неизменным. Одна из линий контура может быть отрезком, как соответствующий отрезок цилиндра, или может быть дугой с большой кривизной, близкой к отрезку, как соответствующая дуга сферы с большой кривизной. Вся поверхность контура может быть непрерывно соединена или нет, если поверхность цилиндра или сферы с большой кривизной содержит множество выступов и канавок.
[0073] При описании вариантов осуществления настоящего изобретения термин “конус” подразумевает элемент, имеющий контур в виде постепенного уменьшения от одной стороны к другой стороне вдоль указанного направления. Одна из линий контура может быть отрезком, как соответствующий отрезок конуса, или может быть дугой, как соответствующая дуга сферы, а вся поверхность контура может быть непрерывно соединена или нет, если поверхность конусовидной формы или сферической формы содержит множество выступов и канавок.
[0074] Выше проиллюстрированы и описаны базовые принципы, существенные признаки и преимущества настоящего изобретения. Специалист в области техники должен понимать, что раскрытые выше варианты осуществления не ограничивают настоящее изобретение. Технические решения, полученные путем эквивалентной замены или эквивалентных изменений, находятся в пределах объема правовой охраны настоящего изобретения.

Claims (18)

1. Блок формирования пучка для нейтронно-захватной терапии, содержащий:
- вход пучка;
- мишень для генерации ядерной реакции с протонным пучком, проходящим от входа пучка, для получения нейтронов, которые формируют нейтронный пучок, образующий главную ось;
- замедлитель, примыкающий к указанной мишени, для замедления нейтронов, генерируемых мишенью, до диапазона энергий эпитепловых нейтронов;
- отражатель, окружающий указанный замедлитель, для направления отклоненных нейтронов обратно к главной оси для концентрации эпитепловых нейтронов;
- поглотитель тепловых нейтронов, примыкающий к указанному замедлителю, для поглощения тепловых нейтронов, чтобы избежать чрезмерных доз для поверхностных здоровых тканей при терапии;
- радиационный экран для защиты от рассеивающихся нейтронов и фотонов, чтобы уменьшить дозу для здоровых тканей в необлучаемых областях;
- выход пучка; и
- сменное устройство, формирующее выход пучка, причем сменное устройство выполнено с возможностью отсоединения от блока формирования пучка для изменения диапазона облучения нейтронного пучка, при этом сменное устройство является частью отражателя и частью радиационного экрана.
2. Блок по п. 1, в котором сменное устройство содержит первый сменный элемент, содержащий первый конец, имеющий первый диаметр и расположенный на удалении от мишени, и второй конец, имеющий второй диаметр и расположенный вблизи мишени, и второй сменный элемент, содержащий третий конец, имеющий третий диаметр и расположенный на удалении от мишени, и четвертый конец, имеющий четвертый диаметр и расположенный вблизи мишени, причем первый конец первого сменного элемента образует выход пучка, имеющий первую апертуру, третий конец второго сменного элемента образует выход пучка, имеющий вторую апертуру, и первая апертура не равна второй апертуре.
3. Блок по п. 2, в котором первый сменный элемент имеет основную часть, соединяющую первый конец и второй конец, причем внешняя поверхность основной части параллельна главной оси.
4. Блок по п. 2, в котором первый сменный элемент имеет основную часть, соединяющую первый конец и второй конец, причем внешняя поверхность основной части выполнена наклонной от первого конца ко второму концу так, что имеет форму конуса с постепенно уменьшающимся диаметром, а внутренняя поверхность основной части выполнена наклонной от второго конца к первому концу так, что имеет форму конуса с постепенно уменьшающимся диаметром.
5. Блок по п. 2, в котором первый конец снабжен сквозным отверстием, проходящим через него во второй конец, причем сквозное отверстие образует выход пучка в первом конце, причем обеспечено излучение нейтронного пучка из выхода пучка.
6. Блок по п. 2, причем блок формирования пучка имеет внутреннюю поверхность, радиационный экран имеет концевую часть, а первый сменный элемент имеет основную часть, соединяющую первый конец и второй конец, причем первый сменный элемент установлен в блоке формирования пучка от концевой части, внешняя поверхность основной части соединена с внутренней поверхностью блока формирования пучка, а первый конец выполнен заподлицо с концевой частью или выступает от концевой части в направлении от мишени.
7. Блок по п. 6, в котором первый сменный элемент расположен на передней стороне замедлителя вдоль направления прохождения протонного пучка и заподлицо с концевой частью или выступает от концевой части в направлении от мишени.
8. Блок по п. 7, в котором замедлитель содержит две взаимно смежные конусовидные части, одна из которых расположена смежно с входом пучка, а другая смежно с выходом пучка, причем первый сменный элемент расположен с примыканием к задней стороне конусовидной части замедлителя вблизи выхода пучка.
9. Блок по п. 1, в котором отражатель выполнен из одного или более из следующих материалов: Pb или Ni, причем радиационный экран содержит фотонный экран, выполненный из Pb, и нейтронный экран, выполненный из полиэтилена.
10. Блок по п. 1, причем блок формирования пучка дополнительно обеспечивает бор-нейтронно-захватную терапию на базе ускорителя с обеспечением ускорения протонного пучка с помощью ускорителя, причем мишень выполнена из металла, обеспечено ускорение протонного пучка до энергии, достаточной для того, чтобы преодолеть кулоновское отталкивание атомного ядра в мишени и подвергнуться ядерной реакции с мишенью для получения нейтронов, при этом блок формирования пучка обеспечивает замедление нейтронов до диапазона энергий эпитепловых нейтронов и снижение содержания тепловых нейтронов и быстрых нейтронов, причем диапазон энергий эпитепловых нейтронов составляет от 0,5 эВ до 40 кэВ, диапазон энергий тепловых нейтронов составляет менее 0,5 эВ, диапазон энергий быстрых нейтронов составляет более 40 кэВ.
RU2019129988A 2017-06-05 2017-07-13 Блок формирования пучка для нейтронно-захватной терапии RU2734955C1 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710413549.7 2017-06-05
CN201720641461.6U CN207856088U (zh) 2017-06-05 2017-06-05 用于中子捕获治疗的射束整形体
CN201720641461.6 2017-06-05
CN201710413549.7A CN108969899B (zh) 2017-06-05 2017-06-05 用于中子捕获治疗的射束整形体
PCT/CN2017/092725 WO2018223487A1 (zh) 2017-06-05 2017-07-13 用于中子捕获治疗的射束整形体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2734955C1 true RU2734955C1 (ru) 2020-10-26

Family

ID=64565666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019129988A RU2734955C1 (ru) 2017-06-05 2017-07-13 Блок формирования пучка для нейтронно-захватной терапии

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11559705B2 (ru)
EP (1) EP3566748B1 (ru)
JP (1) JP2020509919A (ru)
RU (1) RU2734955C1 (ru)
TW (1) TWI642410B (ru)
WO (1) WO2018223487A1 (ru)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734955C1 (ru) * 2017-06-05 2020-10-26 Нойборон Медтех Лтд. Блок формирования пучка для нейтронно-захватной терапии
EP3895760B1 (en) * 2017-08-24 2024-02-28 Neuboron Medtech Ltd. Neutron capture therapy system
WO2019114307A1 (zh) * 2017-12-15 2019-06-20 南京中硼联康医疗科技有限公司 中子捕获治疗系统
CN111821580A (zh) * 2019-04-17 2020-10-27 中硼(厦门)医疗器械有限公司 中子捕获治疗系统及用于中子捕获治疗系统的射束整形体
US10955365B1 (en) * 2020-09-25 2021-03-23 Adelphi Technology, Inc. Neutron source with beam shaping apparatus for radiography
US11090509B1 (en) * 2020-09-25 2021-08-17 Adelphi Technology, Inc. Neutron source with beam shaping apparatus for cancer treatment
JP7292345B2 (ja) * 2021-03-11 2023-06-16 アデルファイ・テクノロジー・インコーポレイテッド 癌治療のためのビーム成形装置を有する中性子源
CN113144439A (zh) * 2021-03-17 2021-07-23 中国原子能科学研究院 一种用于bnct加速器的剥离靶的头部结构和安装方法
KR20230157967A (ko) * 2021-03-19 2023-11-17 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 입자선치료장치
EP4367688A1 (en) * 2021-07-05 2024-05-15 Theranosticentre S.r.l. Multi purpose compact apparatus for the generation of high-flux of neutrons, particularly for intraoperative radiotherapy
CN113750376A (zh) * 2021-09-10 2021-12-07 中山大学 一种中子束束流整型靶站装置
WO2023190523A1 (ja) * 2022-03-29 2023-10-05 住友重機械工業株式会社 中性子捕捉療法装置、及びコリメータ
CN115120894B (zh) * 2022-08-31 2022-11-25 兰州大学 一种中子产生装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3407300A (en) * 1966-04-14 1968-10-22 Picker Corp Collimator and method of making same
US4157475A (en) * 1977-10-21 1979-06-05 Applied Radiation Corporation Electron accelerator comprising a target exposed to the electron beam
US4359642A (en) * 1980-07-14 1982-11-16 Siemens Medical Laboratories, Inc. Collimator assembly for an electron accelerator
CN106310540A (zh) * 2015-05-04 2017-01-11 南京中硼联康医疗科技有限公司 用于中子捕获治疗的射束整形体

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1409263A (en) * 1972-03-16 1975-10-08 Elliott Brothers London Ltd Neutron beam collimators
RU2252798C2 (ru) * 2003-06-26 2005-05-27 Государственное научное учреждение "Научно-исследовательский институт ядерной физики" при Томском политехническом университете Министерства образования Российской Федерации Облучательное устройство для нейтронно-захватной терапии на ядерном реакторе
JP4596392B2 (ja) * 2006-03-08 2010-12-08 三菱重工業株式会社 中性子発生装置及び中性子照射システム
JP5054335B2 (ja) * 2006-07-18 2012-10-24 株式会社日立製作所 ホウ素中性子捕捉療法用の医療装置
US8003964B2 (en) * 2007-10-11 2011-08-23 Still River Systems Incorporated Applying a particle beam to a patient
US8754386B2 (en) * 2010-08-17 2014-06-17 Mitsubishi Electric Corporation Multi-leaf collimator, particle beam therapy system, and treatment planning apparatus
EP2532385B1 (fr) * 2011-06-09 2015-04-22 Ion Beam Applications S.A. Dispositif de blindage pour unité d'irradiation
JP5630666B2 (ja) * 2012-03-30 2014-11-26 住友重機械工業株式会社 中性子捕捉療法用コリメータ及び中性子捕捉療法装置
JP6113453B2 (ja) * 2012-07-13 2017-04-12 株式会社八神製作所 中性子発生装置用のターゲットとその製造方法
JP6042269B2 (ja) * 2013-05-22 2016-12-14 住友重機械工業株式会社 中性子捕捉療法装置、及び中性子線の測定方法
WO2015042509A1 (en) * 2013-09-20 2015-03-26 ProNova Solutions, LLC Systems and methods of modifying a proton beam in a proton treatment system
US9789335B2 (en) * 2014-09-24 2017-10-17 Techno Eye Corporation MgF2—CaF2 binary system sintered body for radiation moderator and method for producing the same
EP3316665B1 (en) * 2014-12-08 2019-10-09 Neuboron Medtech Ltd. Beam shaping assembly for neutron capture therapy
WO2016104354A1 (ja) * 2014-12-26 2016-06-30 国立大学法人筑波大学 放射線減速材用ＭｇＦ２系フッ化物焼結体及びその製造方法
US9774838B2 (en) * 2015-06-12 2017-09-26 Accuray Incorporated Ambient light suppression using color space information to derive pixel-wise attenuation factors
US9789341B2 (en) * 2015-08-31 2017-10-17 Ncm Usa Bronx Llc System for adjusting the energy level of a proton beam provided by a cyclotron, a cyclotron target holder assembly with a removable degrader, a removable degrader for use in a cyclotron target holder assembly, and methods of use thereof
JP2017061979A (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 Ｋｙｂ株式会社 磁気粘性流体緩衝器
JP6566358B2 (ja) * 2015-10-27 2019-08-28 住友重機械工業株式会社 中性子捕捉療法シミュレーションシステム及び中性子捕捉療法シミュレーション方法
TWI554251B (zh) * 2016-01-05 2016-10-21 許百靈 Ｓｐｅｃｔ骨顯像的定量分析技術及在骨評估中的用途
JP6935878B2 (ja) * 2017-03-27 2021-09-15 株式会社八神製作所 中性子減速照射装置及び延長コリメータ
RU2734955C1 (ru) * 2017-06-05 2020-10-26 Нойборон Медтех Лтд. Блок формирования пучка для нейтронно-захватной терапии
CN109411108B (zh) * 2017-08-18 2020-06-12 南京中硼联康医疗科技有限公司 用于慢化中子的缓速体
WO2019114307A1 (zh) * 2017-12-15 2019-06-20 南京中硼联康医疗科技有限公司 中子捕获治疗系统
CA3217564A1 (en) * 2019-04-17 2020-10-22 Neuboron Therapy System Ltd. Neutron capture therapy system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3407300A (en) * 1966-04-14 1968-10-22 Picker Corp Collimator and method of making same
US4157475A (en) * 1977-10-21 1979-06-05 Applied Radiation Corporation Electron accelerator comprising a target exposed to the electron beam
US4359642A (en) * 1980-07-14 1982-11-16 Siemens Medical Laboratories, Inc. Collimator assembly for an electron accelerator
CN106310540A (zh) * 2015-05-04 2017-01-11 南京中硼联康医疗科技有限公司 用于中子捕获治疗的射束整形体

Also Published As

Publication number Publication date
EP3566748A1 (en) 2019-11-13
EP3566748A4 (en) 2019-12-11
US20190351257A1 (en) 2019-11-21
WO2018223487A1 (zh) 2018-12-13
JP2020509919A (ja) 2020-04-02
TWI642410B (zh) 2018-12-01
TW201902422A (zh) 2019-01-16
EP3566748B1 (en) 2020-12-02
US11559705B2 (en) 2023-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2734955C1 (ru) Блок формирования пучка для нейтронно-захватной терапии
RU2691322C2 (ru) Облучатель для нейтронно-захватной терапии
CN108325092B (zh) 用于中子捕获治疗的射束整形体
CN107617169B (zh) 用于中子捕获治疗的射束整形体
WO2017206485A1 (zh) 辐射剂量测量方法
RU2720707C2 (ru) Элемент для формирования пучка, предназначенный для применения в нейтронозахватной терапии
RU2717363C1 (ru) Блок формирования пучка для нейтрон-захватной терапии
RU2707651C1 (ru) Аппарат для нейтронной терапии
WO2019114307A1 (zh) 中子捕获治疗系统
AU2020258593B2 (en) Neutron capture therapy system
RU2745133C1 (ru) Система нейтрон-захватной терапии
CN108969899B (zh) 用于中子捕获治疗的射束整形体
CN111821581A (zh) 中子捕获治疗系统及用于中子捕获治疗系统的射束整形体