RU2803248C1 - Система нейтрон-захватной терапии - Google Patents

Abstract

Группа изобретений относится к медицине. Система нейтрон-захватной терапии, содержащая вакуумную трубку для передачи пучка заряженных частиц, генерирующую нейтроны часть для генерирования пучка нейтронов и узел формирования пучка для формирования пучка нейтронов, причем узел формирования пучка снабжен частью размещения, генерирующая нейтроны часть расположена на конце вакуумной трубки, а вакуумная трубка имеет первое положение и второе положение. Система нейтрон-захватной терапии дополнительно содержит устройство удаления. Устройство удаления содержит подвижную часть, которая приводит в движение вакуумную трубку; подвижная часть имеет третье положение и четвертое положение; когда подвижная часть находится в третьем положении, вакуумная трубка находится в первом положении; когда подвижная часть находится в четвертом положении, вакуумная трубка находится во втором положении, а генерирующая нейтроны часть находится на внешней стороне узла формирования пучка. Применение данной группы изобретений позволит снизить радиоактивную безопасность. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[ 0001] Заявка относится к системе облучения радиоактивными лучами, в частности, к системе нейтрон-захватной терапии.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[ 0002] С развитием ядерных технологий радиотерапия, такая как Кóбальт-60, линейный ускоритель, электронный пучок или тому подобное, стала одним из основных средств лечения рака. Однако традиционная фотонная или электронная терапия ограничена физическими условиями самих радиоактивных лучей, и, таким образом, также будет наносить вред большому количеству нормальных тканей на пути луча при уничтожении опухолевых клеток. При этом из-за различной чувствительности опухолевых клеток к радиоактивным лучам, традиционная лучевая терапия часто имеет слабый лечебный эффект на радиорезистентные злокачественные опухоли (например, мультиформную глиобластому и меланому) с радиорезистентностью.

[ 0003] Для уменьшения радиационного поражения нормальных тканей вокруг опухолей, концепция целевой терапии в химиотерапии применяется к лучевой терапии. Что касается опухолевых клеток с высокой радиорезистентностью, источники излучения с высокой относительной биологической эффективностью (RBE), такие как протонная терапия, терапия тяжелыми частицами, нейтронно-захватная терапия и т.п., также активно разрабатываются в настоящее время. Здесь нейтрон-захватная терапия сочетает в себе два вышеупомянутых концепта, например, бор-нейтронзахватная терапия. Благодаря специфической агрегации борсодержащих лекарственных средств в опухолевых клетках и взаимодействию с точным контролем пучка нейтронов обеспечивается возможность выбора лечения рака лучше, чем традиционные радиоактивные лучи.

[ 0004] В системе нейтрон-захватной терапии с ускорителем пучок заряженных частиц ускоряется ускорителем, причем ускоряется до энергии, достаточной для преодоления кулоновского отталкивания атомного ядра генерирующей нейтроны части в узле формирования пучка, и имеет ядерную реакцию с генерирующей нейтроны частью так, что генерируются нейтроны. Поэтому в процессе генерации нейтронов генерирующая нейтроны часть будет подвергаться облучению ускоренным пучком заряженных частиц с высокой мощностью, а температура генерирующей нейтроны части будет в значительной степени повышаться, что влияет на срок службы генерирующей нейтроны части. Таким образом, необходимо заменять генерирующую нейтроны часть, однако генерирующая нейтроны часть, облученная ускоренным пучком заряженных частиц на высоком энергетическом уровне, неизбежно будет иметь большое количество излучаемых лучей, поэтому при замене генерирующей нейтроны части будет неизбежно возникать опасность нарушения радиационной безопасности.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[ 0005] Для получения системы нейтрон-захватной терапии, в которой снижена угроза радиационной безопасности, в варианте осуществления изобретения предложена система нейтрон-захватной терапии, содержащая вакуумную трубку, выполненную с возможностью передачи пучка заряженных частиц, генерирующую нейтроны часть, выполненную с возможностью генерирования пучка нейтронов, и узел формирования пучка, выполненный с возможностью формирования пучка нейтронов и снабженный частью размещения, причем вакуумная трубка имеет первый конец и второй конец, генерирующая нейтроны часть расположена на первом конце вакуумной трубки, вакуумная трубка имеет первое положение и второе положение, при этом система нейтрон-захватной терапии дополнительно содержит устройство перемещения, позволяющее вакуумной трубке перемещаться между первым положением и вторым положением, причем генерирующая нейтроны часть приспособлена для вступления в реакцию с заряженным пучком частиц для генерирования нейтронов при нахождении вакуумной трубки в первом положении, при этом генерирующая нейтроны часть находится на внешней стороне узла формирования пучка при нахождении вакуумной трубки во втором положении.

[ 0006] Предпочтительно устройство перемещения может содержать подвижную часть, приводящую в движение вакуумную трубку и имеет третье положение и четвертое положение, причем поперечное направление выдвижения узла формирования пучка определяется как направление X, и подвижная часть перемещается между третьим положением и четвертым положением вдоль направления X, при этом вакуумная трубка находится в первом положении при нахождении подвижной части в третьем положении, и вакуумная трубка находится во втором положении при нахождении подвижной части в четвертом положении.

[ 0007] При этом устройство перемещения может дополнительно содержать по меньшей мере одну зажимную часть, приспособленную зажимать или отпускать вакуумную трубку, причем зажимная часть перемещается вместе с подвижной частью в направлении X. В данном варианте осуществления изобретения предусмотрены четыре зажимные части, каждая из двух зажимных частей образует группу, и каждая группа имеет две зажимные части, расположенные вверх и вниз. Разумеется, может быть предусмотрено любое количество зажимных частей при условии. что зажимные части выполнены с возможностью зажимания или отпускания вакуумной трубки и зажимают вакуумную трубку для перемещения вместе с подвижной частью. В другом примере зажимная часть имеет структуру круглой формы отверстия, и вакуумная трубка зажимается при расширении или уменьшении круглого отверстия зажимной части.

[ 0008] При этом устройство перемещения может дополнительно содержать натяжную часть, поддерживающую зажимную часть, натяжная часть перемещается вместе с подвижной частью в направлении X, причем зажимная часть проходит через натяжную часть и вращается относительно натяжной части так, чтобы зажимать или отпускать вакуумную трубку. В частности, натяжная часть снабжена первым сквозным отверстием, зажимная часть проходит через первое сквозное отверстие и поддерживается стенкой отверстия первого сквозного отверстия, при этом зажимная часть вращается в первом сквозном отверстии для зажимания или отпускания вакуумной трубки.

[ 0009] При этом устройство перемещения может дополнительно содержать упорную часть, неподвижно соединенную с подвижной частью, упорная часть расположена ближе к вакуумной трубке по сравнению с натяжной частью в направлении X, натяжная часть имеет пятое положение и шестое положение, при этом предусмотрен соединитель, который проходит от натяжной части к упорной части, причем соединитель проходит через упорную часть, позволяя натяжной части перемещаться между пятым положением и шестым положением. Вакуумная трубка может дополнительно иметь седьмое положение, находящееся между первым положением и вторым положением, причем вакуумная трубка находится в первом положении при нахождении натяжной части в пятом положении, при этом вакуумная трубка находится в седьмом положении, а упорная часть упирается во второй конец вакуумной трубки при нахождении натяжной части в шестом положении, и зажимная часть проходит через упорную часть, проходя через натяжную часть, для расположения на поверхности вакуумной трубки так, чтобы зажимать или отпускать вакуумную трубку. В частности, упорная часть снабжена вторым сквозным отверстием, и соединитель поддерживается стенкой отверстия второго сквозного отверстия, проходит через второе сквозное отверстие и перемещается относительно второго сквозного отверстия, чтобы позволять натяжной части перемещаться между пятым положением и шестым положением. Упорная часть дополнительно снабжена третьим сквозным отверстием, проделанным через упорную часть, при этом зажимная часть проходит через третье сквозное отверстие, проходя через первое сквозное отверстие, находящееся на поверхности вакуумной трубки. В данном варианте осуществления изобретения размер третьего сквозного отверстия больше, чем размер первого сквозного отверстия, так что диапазон зажимной части, вращающейся в первом сквозном отверстии, не ограничен третьим сквозным отверстием, что способствует зажиманию или отпусканию вакуумной трубки зажимной частью. Упорная часть предназначена для обеспечения вакуумной трубке опорного усилия помимо усилия зажима зажимной части, так что вакуумная трубка способна сохранять баланс в процессе перемещения между первым положением и вторым положением, и предотвращается ситуация, когда вакуумная трубка наклонена в процессе перемещения и сталкивается с частью размещения узла формирования пучка, поэтому вакуумную трубку легче удалять из узла формирования пучка.

[ 0010] При этом каждая из подвижной части, натяжной части и упорной части может иметь структуру пластинчатой формы, причем подвижная часть содержит первую боковую поверхность и вторую боковую поверхность, расположенные напротив первой боковой поверхности, упорная часть содержит третью боковую поверхность и четвертую боковую поверхность, расположенные напротив третьей боковой поверхности, натяжная часть содержит пятую боковую поверхность и шестую боковую поверхность, расположенные напротив пятой боковой поверхности, при этом третья боковая поверхность, четвертая боковая поверхность, пятая боковая поверхность и шестая боковая поверхность параллельны друг другу; и каждая из третьей боковой поверхности, четвертой боковой поверхности, пятой боковой поверхности и шестой боковой поверхности перпендикулярны первой боковой поверхности и второй боковой поверхности. Первое сквозное отверстие проделано через шестую боковую поверхность с пятой боковой поверхности, второе сквозное отверстие проделано через четвертую боковую поверхность с третьей боковой поверхности, а третье сквозное отверстие проделано через четвертую боковую поверхность с третьей боковой поверхности.

[ 0011] Предпочтительно устройство перемещения может дополнительно содержать часть выравнивания, выполненную с возможностью определения относительного положения между устройством перемещения и вакуумной трубкой, причем часть выравнивания расположена на упорной части, а зажимная часть находится ближе к наружной поверхности вакуумной трубки по сравнению с частью выравнивания. Часть выравнивания выполнена с возможностью выравнивания устройства перемещения с вакуумной трубкой, то есть, выполнена с возможностью определения относительного взаимного расположения между устройством перемещения и вакуумной трубкой. Зажимная часть устройства перемещения находится на внешней стороне вакуумной трубки того, как определены положения устройства перемещения и вакуумной трубки в соответствии с частью выравнивания. В данном варианте осуществления изобретения предусмотрены четыре части выравнивания, которые равномерно распределены по периферии зажимной части. В других вариантах осуществления изобретения может быть любое количество частей выравнивания, при условии, что части расположены таким образом, чтобы не мешать действиям зажимной части, и выполнены с возможностью играть роль направляющего выравнивания. Например, часть выравнивания имеет структуру круглой формы отверстия и выполнена с возможностью расширения или уменьшения, и все устройство перемещения направляется для выравнивания с вакуумной трубкой при расширении или уменьшении круглого отверстия части выравнивания.

[ 0012] При этом часть перемещения может дополнительно содержать две усиливающие части, которые соединены с первой боковой поверхностью подвижной части и четвертой боковой поверхностью упорной части, причем натяжная часть расположена между подвижной частью и двумя усиливающими частями.

[ 0013] При этом устройство перемещения может дополнительно содержать экранирующую часть, выполненную с возможностью экранирования генерирующей нейтроны части, зажимная часть и подвижная часть расположены в экранирующей части и перемещаются в экранирующей части, причем генерирующая нейтроны часть размещается в экранирующей части при нахождении вакуумной трубки во втором положении. В частном варианте осуществления экранирующая часть может содержать нижнюю стенку, в которой расположена подвижная часть, верхнюю стенку, расположенную напротив нижней стенки, и боковую стенку, соединяющую нижнюю стенку и верхнюю стенку. Верхняя стенка, нижняя стенка и боковая стенка соединены с образованием экранирующего пространства. Зажимная часть и подвижная часть расположены в экранирующем пространстве и перемещаются в экранирующем пространстве. Генерирующая нейтроны часть размещена в экранирующем пространстве, когда вакуумная трубка находится во втором положении.

[ 0014] При этом боковая стенка может содержать первую боковую стенку, выполненную с возможностью открывания или закрывания экранирующей части, вакуумная трубка выполнена с возможностью перемещения из первого положения во второе положение при на открытии экранирующей части первой боковой стенкой, и вакуумная трубка находится во втором положении при закрытии экранирующей части первой боковой стенкой.

[ 0015] Другой вариант осуществления изобретения предусматривает систему нейтрон-захватной терапии или включаетв себя систему нейтрон-захватной терапии, содержащую вакуумную трубку, выполненную с возможностью передачи пучка заряженных частиц, генерирующую нейтроны часть, выполненную с возможностью генерирования пучка нейтронов, и узел формирования пучка, выполненный с возможностью формирования пучка нейтронов и снабженный частью размещения, причем генерирующая нейтроны часть расположена на одном конце вакуумной трубки, которая имеет первое положение и второе положение, генерирующая нейтроны часть выполнена с возможностью вступления в реакцию с пучком заряженных частиц для генерирования нейтронов при нахождении вакуумной трубки в первом положении, причем генерирующая нейтроны часть находится на внешней стороне узла формирования пучка при нахождении вакуумной трубки во втором положении, причем система нейтрон-захватной терапии дополнительно содержит устройство перемещения, которое содержит подвижную часть, причем подвижная часть приводит вакуумную трубку в движение между первым положением и вторым положением.

[ 0016] При этом устройство перемещения может дополнительно содержать зажимную часть, выполненную с возможностью зажимания вакуумной трубки, чтобы позволять вакуумной трубке перемещаться между первым положением и вторым положением.

[ 0017] При этом устройство перемещения может дополнительно содержать экранирующую часть, выполненную с возможностью экранирования генерирующей нейтроны части, а подвижная часть находится в экранирующей части и выполнена с возможностью перемещения в экранирующей части.

[ 0018] В настоящей заявке также предлагается способ замены генерирующей нейтроны части системы нейтрон-захватной терапии, включающий следующие операции. Вакуумную трубку выравнивают с устройством перемещения для определения относительного положения между вакуумной трубкой и устройством перемещения при нахождении вакуумной трубки в первом положении. Вакуумную трубку зажимают зажимной частью устройства перемещения, позволяя вакуумной трубке перемещаться между первым положением и вторым положением вдоль направления X.

[ 0019] При этом устройство перемещения может дополнительно содержать экранирующую часть, выполненную с возможностью экранировать генерирующую нейтроны часть, а вакуумная трубка может дополнительно иметь седьмое положение, находящееся между первым положением и вторым положением, при этом способ замены генерирующей нейтроны части может включать следующие операции. Вакуумную трубку частично размещают в экранирующей части, когда вакуумная трубка перемещается из первого положения в седьмое положение вдоль направления X. Вакуумную трубку полностью размещают в экранирующей части, когда вакуумная трубка непрерывно перемещается из седьмого положения во второе положение вдоль направления X.

[ 0020] В настоящей заявке седьмое положение находится между первым положением и вторым положением, поэтому перемещение вакуумной трубки между первым положением и вторым положением в настоящей заявке включает перемещение вакуумной трубки из первого положения в седьмое положение и перемещение вакуумной трубки из седьмого положения во второе положение. При этом вакуумная трубка всегда находится в экранирующем пространстве в процессе замены генерирующей нейтроны части, поэтому может быть ясно понятно, что каждое расстояние смещения вакуумной трубки в процессе перемещения из первого положения во второе положение равно расстоянию перемещения вакуумной трубки от узла формирования пучка к экранирующему пространству.

[ 0021] Система нейтрон-захватной терапии, предлагаемая в настоящей заявке, снижает степень участия работников в процессе замены генерирующей нейтроны части за счет применения устройства перемещения так, что уменьшен контакт работников с излучаемыми лучами и снижен риск нарушения радиационной безопасности.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[ 0022] Фиг.1- вид в аксонометрии системы нейтрон-захватной терапии согласно заявке, в которой генерирующая нейтроны часть находится в первом положении.

[ 0023] Фиг.2 - схематическая диаграмма системы нейтрон-захватной терапии с фиг.1 в другом ракурсе.

[ 0024] Фиг.3 -схематическая диаграмма подвижной части, находящейся в третьем положении с фиг. 2, в которой узел формирования луча показан в виде частичного сечения.

[ 0025] Фиг.4 - схематическая диаграмма замены генерирующей нейтроны части для устройства перемещения, включая схематические диаграммы, на которых подвижная часть перемещается из третьего положения в четвертое положение, натяжная часть перемещается из пятого положения в шестое положение, а вакуумная трубка перемещается из первого положения в седьмое положение и во второе положение.

[ 0026] Фиг.5- схематическая диаграмма устройства перемещения, которое должно быть извлечено из узла формирования пучка после замены генерирующей нейтроны части.

[ 0027] Фиг.6- схематическая диаграмма устройства перемещения согласно заявке.

[ 0028] Фиг. 7-схематическая диаграмма устройства перемещения, без экранирующей части.

[ 0029] Фиг.8- схематическая диаграмма устройства перемещения, показанного на фиг. 7, в другом ракурсе.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[ 0030] В последние годы нейтронозахватная терапия все чаще применяется в качестве эффективного средства лечения рака. Бор-нейтронозахватная терапия является наиболее распространенной. Нейтроны для нейтронозахватной терапии могут поставляться ядерными реакторами или ускорителями. В варианте осуществления изобретения, принимая бор-нейтронзахватную терапию с ускорителем в качестве примера, основные компоненты для бор-нейтронзахватной терапии ускорителем обычно включают ускоритель, выполненный с возможностью ускорения заряженных частиц (таких как протоны и дейтроны), генерирующую нейтроны часть, систему перемещения тепла и узел формирования пучка. Ускоренные заряженные частицы действуют с изготовленной из металла генерирующей нейтроны частью для генерации нейтронов, и подходящая ядерная реакция выбирается в соответствии с такими характеристиками, как необходимая скорость и энергия выхода нейтронов, доступная энергия и величины токов ускоренных заряженных частиц, физико-химические свойства изготовленной из металла генерирующей нейтроны части и т.п. Часто обсуждаются ядерные реакции 7Li (p, n)7Be и 9Be(p,n)9B, обе из которых являются эндотермическими реакциями с энергетическими порогами 1,881 MэВ и 2,055 MэВ, соответственно. Идеальным источником нейтронов для бор-нейтронзахватной терапии являются надтепловые нейтроны на энергетическом уровне кэВ, поэтому, когда протоны с энергией, немного превышающей пороговое значение, теоретически используются для бомбардировки изготовленной из лития генерирующей нейтроны части, могут генерироваться нейтроны с относительно низкой энергией, которые могут клинически использоваться без чрезмерного замедления лечения. Однако участки генерирующих нейтроны частей, изготовленных из лития (Li) и бериллия (Be), действующих с протонами с пороговой энергией, невелики. Для того чтобы произвести достаточно большой поток нейтронов, для запуска ядерных реакций обычно используются протоны с более высокой энергией.

[ 0031] Идеальная генерирующая нейтроны часть обладает такими характеристиками, что скорость выхода нейтронов высока, распределение энергии генерируемых нейтронов приближено к эргорегиону надтепловых нейтронов (это будет подробно описано ниже), слишком много интенсивного проникающего излучения не генерируется, генерирующая нейтроны часть безопасна и дешева, проста в эксплуатации, имеет высокую температурную устойчивость и т.п. Однако на самом деле невозможно найти ядерные реакции, отвечающие всем требованиям. В варианте осуществления изобретения используется генерирующая нейтроны часть, изготовленная из лития. Однако специалистам в данной области техники известно, что материалы генерирующей нейтроны части могут быть изготовлены и из других металлических материалов , помимо вышеупомянутых металлических материалов.

[ 0032] Требования к системе перемещения тепла отличаются в зависимости от выбранной ядерной реакции. Например, требования 7Li(p,n)7Be к системе перемещения тепла выше, чем требования 9Be(p,n)9B, поскольку температура плавления и коэффициент теплопроводности металлической генерирующей нейтроны части (литий) низкие. В варианте осуществления изобретения используют ядерную реакцию 7Li(p,n)7Be. Возможно известно, что температура генерирующей нейтроны части, подвергаемой излучению ускоренного пучка заряженных частиц на высоком энергетическом уровне, будет неизбежно существенно возрастать, тем самым влияя на срок службы генерирующей нейтроны части.

[ 0033] Поэтому система нейтрон-захватной терапии неизбежно сталкивается с проблемой замены генерирующей нейтроны части. Для того, чтобы решить данную проблему и насколько это возможно уменьшить контакт между работниками и излучаемыми лучами, в настоящей заявке предложена система нейтронно-захватной терапии.

[ 0034] Основное излучение человека, заменяющего генерирующую нейтроны часть, происходит от излучаемых лучей, генерируемых ядерной реакцией , происходящей после того, как пучок заряженных частиц облучает генерирующую нейтроны часть, поэтому настоящая заявка предназначена для иллюстрации отсоединения генерирующей нейтроны части, после того, как происходит ядерная реакция , а не для иллюстрации установки новой генерирующей нейтроны части.

[ 0035] Как показано на фиг.1 и 2, система 100 нейтрон-захватной терапии содержит вакуумную трубку 10, выполненную с возможностью передачи пучка заряженных частиц P, генерирующую нейтроны часть (не показана), расположенную на конце вакуумной трубки 10 для генерирования пучка N нейтронов, узел 20 формирования пучка, выполненный с возможностью формирования пучка N нейтронов, и устройство 30 перемещения, выполненное с возможностью отсоединения вакуумной трубки 10.

[ 0036] В комбинации с фиг.3-5, узел 20 формирования пучка снабжен частью 21 размещения. В данном варианте осуществления изобретения вакуумная трубка 10 содержит погружную часть 11, погруженную в часть 21 размещения, и часть 12 удлинения, выступающую из части 21 размещения для расположения снаружи узла 20 формирования пучка. Конец погружной части 11 является первым концом (не обозначен), а конец части 12 удлинения является вторым концом (не обозначен). Генерирующая нейтроны часть (не показана) расположена на первом конце и перемещается вместе с вакуумной трубкой 10. Вакуумная трубка 10 имеет первое положение L1 и второе положение L2, и устройство 30 перемещения позволяет вакуумной трубке 10 перемещаться между первым положением L1 и вторым положением L2. Когда вакуумная трубка 10 расположена в первом положении L1, генерирующая нейтроны часть (не показана) способна вступать в реакцию с пучком заряженных частиц P для генерирования нейтронов, а когда вакуумная трубка 10 расположена во втором положении L2, генерирующая нейтроны часть (не показана) расположена на внешней стороне узла 20 формирования пучка.

[ 0037] Как показано на фиг.6-8, устройство 30 перемещения содержит подвижную часть 31, выполненную с возможностью приведения вакуумной трубки 10 в движение между первым положением L1 и вторым положением L2, зажимную часть 32, выполненную с возможностью зажимания вакуумной трубки 10 и перемещения вместе с подвижной частью 31, и экранирующую часть (не обозначена), выполненную с возможностью экранирования вакуумной трубки 10, снабженной генерирующей нейтроны частью (не показана).

[ 0038] В сочетании с фиг.4, поперечное направление выдвижения узла 20 формирования пучка определяется как направление X, причем подвижная часть 31 имеет третье положение L3 и четвертое положение L4 и перемещается между третьим положением L3 и четвертым положением L4 вдоль направления X. Когда подвижная часть 31 находится в третьем положении L3, вакуумная трубка 10 находится в первом положении L1, и в этот момент генерирующая нейтроны часть (не показана) способна вступать в реакцию с заряженным пучком частиц для генерирования нейтронов, а когда подвижная часть 31 находится в четвертом положении L4, вакуумная трубка 10 находится во втором положении L2, и в этот момент генерирующая нейтроны часть (не показана) находится на внешней стороне узла 20 формирования пучка и размещается в экранирующей части (не обозначена).

[ 0039] Как показано на фиг.6, в варианте осуществления изобретения имеются четыре зажимные части 32, каждая из двух зажимных частей 32 образует группу, и каждая группа имеет две зажимные части, расположенные вверх и вниз. Когда подвижная часть 31 находится в третьем положении L3, зажимная часть 32 находится на наружной поверхности вакуумной трубки 10 и по необходимости зажимает или отпускает наружную поверхность вакуумной трубки 10. В других вариантах осуществления изобретения вакуумная трубка может быть дополнительно снабжена фланцем или канавкой, и зажимная часть зажиматься во фланце или канавке вакуумной трубки. В других вариантах осуществления изобретения вакуумная трубка может быть дополнительно снабжена фланцем или канавкой на ней, и зажимная часть зажиматься во фланце или канавке вакуумной трубки. Разумеется, может быть предусмотрено любое количество зажимных частей 32, при условии, что зажимные части 32 выполнены с возможностью зажимания или отпускания вакуумной трубки 10 и позволяют вакуумной трубки 10 перемещаться вместе с подвижной частью 31. Например, предусмотрены две зажимные части. Для обеспечения вакуумной трубки достаточным усилием зажима, угол между двумя зажимными частями установлен на 180 градусов. Сходным образом, когда предусмотрены три зажимные части, для обеспечения вакуумной трубки достаточным усилием зажима, три зажимные части равномерно распределены по окружности вакуумной трубки. В другом примере зажимная часть имеет структуру круглой формы отверстия и приспособлена с для расширения или уменьшения, при этом вакуумная трубка отпускается или зажимается при расширении или уменьшении круглого отверстия зажимной части. В частности, зажимная часть содержит первую зажимную часть, вторую зажимную часть и замковую часть, причем вторая зажимная часть имеет один конец, соединенный с первой зажимной частью, и другой конец, отдельный от первой зажимной части, при этом замковая часть выполнена с возможностью соединения или отпускания первой зажимной части и второй зажимной части, первая зажимная часть и вторая зажимная часть выполнены как одно целое, так что можно считать, что имеется одна зажимная часть. В одном варианте осуществления изобретения отдельные друг от друга концы первой зажимной части и второй зажимной части снабжены резьбовыми отверстиями, соответственно, а замковая часть содержит винт и соответствующие винту гайку. Винт проходит через резьбовое отверстие первой зажимной части и резьбовое отверстие второй зажимной части. Гайка на винте навинчена таким образом, что первая зажимная часть и вторая зажимная часть разделены или соединены. Когда первая зажимная часть и вторая зажимная часть соединены вместе, зажимная часть в целом имеет форму круглого отверстия. Степень затягивания гайки определяет размер створа круглого отверстия, так что зажимная часть зажимает или отпускает вакуумную трубку. Замковая часть может быть также выполнена из других механических структур, при условии, что первая зажимная часть и вторая зажимная часть зажимают или отпускают вакуумную трубку. При этом каждая из первой зажимной части и второй зажимной части может также иметь структуру с двумя отдельными концами. За счет расположения двух замковых частей, зажимная часть зажимает или отпускает вакуумную трубку. В этом случае можно также считать, что имеются две зажимные части.

[ 0040] В комбинации с фиг.7 и 8 устройство 30 перемещения дополнительно содержит упорную часть 34, неподвижно соединенную с подвижной частью 31 и перемещающуюся вместе с подвижной частью 31, и натяжную часть 35, выполненную с возможностью перемещения относительно упорной части 34. Упорная часть 34 расположена ближе к генерирующей нейтроны части (не показана) по сравнению с натяжной частью 35 в направлении X. Натяжная часть 35 перемещается вместе с подвижной частью 31 в направлении X, а зажимная часть 32 проходит через натяжную часть 35 и вращается относительно натяжной части 35 так, чтобы зажимать или отпускать наружную поверхность вакуумной трубки 10. В настоящей заявке каждая из подвижной части 31, упорной части 34 и натяжной части 35 имеет структуру пластинчатой формы. Подвижная часть 31 содержит первую боковую поверхность 311 и вторую боковую поверхность 312, расположенную напротив первой боковой поверхности 311. Упорная часть 34 содержит третью боковую поверхность 341 и четвертую боковую поверхность 342, расположенную напротив третьей боковой поверхности 341. Натяжная часть 35 содержит пятую боковую поверхность 351 и шестую боковую поверхность 352, расположенную напротив пятой боковой поверхности 351. Третья боковая поверхность 341, четвертая боковая поверхность 342, пятая боковая поверхность 351 и шестая боковая поверхность 352 параллельны друг другу, и каждая из третьей боковой поверхности 341, четвертой боковой поверхности 342, пятой боковой поверхности 351 и шестой боковой поверхности 352 перпендикулярна первой боковой поверхности 311 и второй боковой поверхности 312.

[ 0041] Имеется соединитель 353, который проходит от пятой боковой поверхности 351 натяжной части 35 к четвертой боковой поверхности 342 упорной части 34. По меньшей мере два первых сквозных отверстия 354 с прямоугольными поперечными сечениями проделаны от пятой боковой поверхности 351 к шестой боковой поверхности 352 натяжной части 35. Второе сквозное отверстие 343 проделано от третьей боковой поверхности 341 к четвертой боковой поверхности 342 упорной части 34. Соединитель 353 поддерживается на стенке второго сквозного отверстия 343 и выполнен с возможностью перемещения во втором сквозном отверстии 343 относительно упорной части 34 вдоль направления X. Натяжная часть 35 перемещается вместе с соединителем 353. Третье сквозное отверстие 344, соответствующее первому сквозному отверстию 354, проходит от третьей боковой поверхности 341 к четвертой боковой поверхности 342 упорной части 34, и имеет при этом прямоугольное поперечное сечение, а зажимная часть 32 проходит через первое сквозное отверстие 354 и входит в третье сквозное отверстие 344. Зажимная часть 32 поддерживается стенкой первого сквозного отверстия 354 и выполнена с возможностью вращения в первом сквозном отверстии 354 и третьем сквозном отверстии 344, поскольку она поддерживается первым сквозным отверстием 354, тем самым обеспечивается зажимание или отпускание наружной поверхности вакуумной трубки 10. В настоящей заявке для того, чтобы не ограничивать диапазон зажимной части 32, вращающейся в первом сквозном отверстии 354 третьим сквозным отверстием 344 , размер третьего сквозного отверстия 344 больше, чем размер первого сквозного отверстия 354 в направлении вращения. Зажимная часть 32 и натяжная часть 35 зафиксированы относительно друг друга в направлении X, то есть зажимная часть 32 и натяжная часть 35 перемещаются вместе в направлении X. Натяжная часть 35 имеет пятое положение L5 и шестое положение L6. Вакуумная трубка 10 дополнительно содержит седьмое положение L7, находящееся между первым положением L1 и вторым положением L2. Натяжная часть 35 перемещается между пятым положением L5 и шестым положением L6 относительно упорной части 34 вместе с перемещением соединителя 353 во втором сквозном отверстии 343. Когда натяжная часть 35 находится в пятом положении L5, вакуумная трубка 10 находится в первом положении L1, а когда натяжная часть 35 находится в шестом положении L6, вакуумная трубка 10 находится в седьмом положении L7, и в этот момент упорная часть 34 упирается в конец части 12 удлинения вакуумной трубки 10. Такое решение имеет преимущества в том, что перед тем, как подвижная часть 31 приводит в движение вакуумную трубку 10 для перемещения во второе положение L2, натяжная часть 35 перемещается из пятого положения L5 в шестое положение L6 так , чтобы приводить в движение зажимную часть 32, зажимающую вакуумную трубку 10, при этом конец части 12 удлинения вакуумной трубки 10 упирается в упорную часть 34, то есть вакуумная трубка 10 перемещается в седьмое положение L7. Таким образом, когда вакуумная трубка 10 перемещается, упорная часть 34 дополнительно обеспечивает вакуумную трубку 10 опорным усилием, помимо усилия зажима, обеспечиваемого зажимной частью 32 для вакуумной трубки 10, так что вакуумная трубка 10 способна сохранять баланс в процессе перемещения, и предотвращается ситуация, при которой вакуумная трубка 10 наклонена в процессе перемещения и сталкивается с частью 21 размещения, соответственно, вакуумную трубку 10 легче удалять из части 21 размещения. Разумеется, в других вариантах осуществления изобретения вакуумная трубка 10 может быть полностью погружена в часть 21 размещения без обеспечения частью удлинения. В этом случае зажимная часть 32 прямо проходит в часть 21 размещения для зажимания вакуумной трубки 10, или зажимная часть расположена таким образом, что зажимная часть способна зажимать второй конец вакуумной трубки, и, таким образом, вакуумная трубка 10 перемещается между первым положением L1 и вторым положением L2 вместе с перемещением подвижной части 31 между третьим положением L3 и четвертым положением L4. В данном варианте осуществления изобретения предусмотрена заполняющая часть (не обозначена), используемая для экранирования, дополнительно расположенная между внутренней стенкой части 21 размещения и наружной стенкой вакуумной трубки 10. Когда зажимная часть зажимает вакуумную трубку, чтобы позволить вакуумной трубке перемещаться вместе с подвижной частью из первого положения L1 во второе положение L2, заполняющая часть перемещается вместе с вакуумной трубкой.

[ 0042] Экранирующая часть (не обозначена) содержит верхнюю стенку 331, нижнюю стенку 332, расположенную напротив верхней стенки 331, и боковую стенку 333, соединяющую верхнюю стенку 331 и нижнюю стенку 332. Предусмотрено экранирующее пространство 334, вмещающее подвижную часть 31, натяжную часть 35 и опорную часть 34, сформированное между верхней стенкой 331, нижней стенкой 332 и боковой стенкой 333. Подвижная часть 31 расположена на нижней стенке 332, при этом каждая из подвижной части 31, зажимной части 32, натяжной части 35 и упорной части 34 перемещается в экранирующем пространстве 334. Боковая стенка 333 содержит первую боковую стенку 335, выполненную с возможностью открытия или закрытия. Когда первая боковая стенка 335 открыта, вакуумная трубка 10 способна перемещаться из первого положения L1 во второе положение L2, при этом когда вакуумная трубка 10 находится во втором положении L2, первая боковая стенка 335 закрыта и вакуумная трубка 10 экранирована. Расстояние вакуумной трубки 10 при перемещении из первого положения L1 во второе положение L2 всегда равно расстоянию вакуумной трубки 10 при перемещении из пространства 20 формирования пучка в экранирующее пространство 334.

[ 0043] В данном варианте осуществления изобретения устройство 30 перемещения дополнительно содержит две усиливающие части 36, расположенные в экранирующем пространстве 334, причем усиливающие части 36 соединены с первой боковой поверхностью 311 подвижной части 31 и четвертой боковой поверхностью 342 упорной части 34, а натяжная часть 35 находится между подвижной частью 31 и двумя усиливающими частями 36. Усиливающие части 36 предусмотрены для повышения общей прочности устройства 30 перемещения. Предусмотрены меньшей мере две части 37 выравнивания, выполненные с возможностью определения относительного положения между устройством 30 перемещения и вакуумной трубкой 10, также неподвижно зажатые на третьей боковой поверхности 341 упорной части 34, так что зажимная часть 32 находится на внешней поверхности вакуумной трубки 10. В данном варианте осуществления изобретения имеются четыре части 37 выравнивания, каждые две части 37 выравнивания образуют группу, и каждая группа частей 37 выравнивания находится на внешней стороне каждой группы зажимных частей 32. При этом каждая группа частей 37 выравнивания, находящаяся на внешней стороне каждой группы зажимных частей 32, может быть предусмотрена таким образом, что когда подвижная часть 31 находится в третьем положении L3, зажимная часть 32 находится ближе к внешней поверхности вакуумной трубки 10 по сравнению с частью 37 выравнивания. Перед заменой генерирующей нейтроны части устройства 30 перемещения относительное положение между устройством 30 перемещения и вакуумной трубкой 10 определяется в соответствии с частью 37 выравнивания.

[ 0044] Устройство 30 перемещения содержит также приводную часть (не обозначена). Приводная часть содержит первую приводную часть 41, выполненную с возможностью приведения подвижной части 31 в движение между третьим положением L3 и четвертым положением L4, вторую приводную часть 42, выполненную с возможностью привода зажимной части 32 для зажимания или отпускания наружной поверхности вакуумной трубки 10, третью приводную часть 43, выполненную с возможностью приведения натяжной части 35 в движение между пятым положением L5 и шестым положением L6, и четвертую приводную часть 44, выполненную с возможностью привода первой боковой стенки 335 для открытия или закрытия экранирующей части (не обозначена).

[ 0045] В настоящей заявке каждая из первой приводной части 41 и четвертой приводной части 44 представляет собой бесштоковый цилиндр. Первая боковая поверхность 311 подвижной части 31 расположена на первой приводной части 41, при этом подвижная часть 31 перемещается между третьим положением L3 и четвертым положением L4 под действием первой приводной части 41. Первая боковая стенка 335 расположена на четвертой приводной части 44, при этом первая боковая стенка 335 открыта или закрыта под действием четвертой приводной части. В данном варианте осуществления изобретения вторая приводная часть 42 представляет собой пневматический цилиндр захватного типа. Третья приводная часть 43 представляет собой телескопический цилиндр. Телескопический цилиндр имеет один конец, соединенный с четвертой боковой поверхностью 342 упорной части 34, а другой конец неподвижно соединен с пятой боковой поверхностью 351 натяжной части 35. Под действием третьей приводной части 43 натяжная часть 35 перемещается между пятым положением L5 и шестым положением L6 относительно упорной части 34.

[ 0046] Система 100 нейтрон-захватной терапии дополнительно содержит поддерживающую часть 50, выполненную с возможностью перемещения, при этом устройство 30 перемещения расположено на поддерживающей части 50, а четвертая приводная часть 44 расположена на боковой поверхности, близко к узлу 20 формирования пучка, поддерживающей части 50. Поддерживающая часть 50 регулируется в соответствии с частью 37 выравнивания, так что зажимная часть 32 находится на внешней поверхности части 12 удлинения вакуумной трубки 10, с определением тем самым относительного положения между устройством 30 перемещения и вакуумной трубкой. Направление, перпендикулярное направлению X, определяется как направление Y. В настоящей заявке поддерживающая часть 50 дополнительно выполнена с возможностью удлинения или укорачивания вдоль направления Y.

[ 0047] Ниже описаны операции замены генерирующей нейтроны части устройства 30 перемещения.

[ 0048] В операции S1 поддерживающую часть 50 регулируют посредством части 37 выравнивания для определения относительного положения между устройством 30 перемещения и вакуумной трубкой 10.

[ 0049] В операции S2 подвижная часть 31 приводится в движение первой приводной частью 41 для перемещения в третье положение L3, и в этот момент часть 12 удлинения вакуумной трубки 10 входит в экранирующее пространство 334 экранирующей части, вакуумная трубка находится в первом положении L1, четвертая приводная часть 44 приводит в движение первую боковую стенку 335 для открытия экранирующей части, зажимная часть 32 находится в вакуумной трубке 10 в ослабленном состоянии, а натяжная часть 35 находится в пятом положении L5.

[ 0050] В операции S3 зажимная часть 32 приводится в движение второй приводной частью 42 для зажимания наружной поверхности вакуумной трубки 10.

[ 0051] В операции S4 натяжная часть 35 приводится в движение третьей приводной частью 43 для перемещения из пятого положения L5 в шестое положение L6, и в этот момент вакуумная трубка 10 перемещается из первого положения L1 в седьмое положение L7.

[ 0052] В операции S5 подвижная часть 31 приводится в движение первой приводной частью 41 для перемещения из третьего положения L3 в четвертое положение L4, и в этот момент вакуумная трубка перемещается из седьмого положения L7 во второе положение L2, и вакуумная трубка 10 полностью размещена в экранирующем пространстве 334.

[ 0053] В операции S6 первая боковая стенка 335 приводится в движение четвертой приводной частью 44 для закрытия экранирующей части.

[ 0054] В операции S7 поддерживающая часть 50 перемещается, так что устройство 30 перемещения, вмещающее вакуумную трубку 10, находится на расстоянии от узла 20 формирования пучка.

[ 0055] Система нейтрон-захватной терапии, раскрытая в настоящей заявке, не ограничивается содержанием описанных выше вариантов осуществления изобретения и структурами, представленными на прилагаемых чертежах. Очевидные изменения, замены или модификации, сделанные на основе материалов, форм и положений компонентов, раскрытых в заявке, входят в область правовой охраны заявленного изобретения.

Claims (26)

1. Система нейтрон-захватной терапии, содержащая:

вакуумную трубку, выполненную с возможностью передачи пучка заряженных частиц,

генерирующую нейтроны часть, выполненную с возможностью генерирования пучка нейтронов, и

узел формирования пучка, выполненный с возможностью формирования пучка нейтронов и снабженный частью размещения,

причем вакуумная трубка имеет первый конец и второй конец, генерирующая нейтроны часть расположена на первом конце вакуумной трубки, и вакуумная трубка имеет первое положение и второе положение,

причем система нейтрон-захватной терапии дополнительно содержит устройство перемещения, позволяющее вакуумной трубке перемещаться между первым положением и вторым положением, генерирующая нейтроны часть приспособлена для вступления в реакцию с пучком заряженных частиц для генерирования нейтронов при нахождении вакуумной трубки в первом положении, и генерирующая нейтроны часть находится на внешней стороне узла формирования пучка при нахождении вакуумной трубки во втором положении.

2. Система нейтрон-захватной терапии по п.1, в которой устройство перемещения содержит подвижную часть, приводящую в движение вакуумную трубку и имеет третье положение и четвертое положение, причем поперечное направление выдвижения узла формирования пучка определяется как направление X, и подвижная часть перемещается между третьим положением и четвертым положением вдоль направления X, вакуумная трубка находится в первом положении при нахождении подвижной части в третьем положении, и вакуумная трубка находится во втором положении при нахождении подвижной части в четвертом положении.

3. Система нейтрон-захватной терапии по п.2, в которой устройство перемещения дополнительно содержит по меньшей мере одну зажимную часть, выполненную с возможностью зажимания или отпускания вакуумной трубки, причем зажимная часть перемещается вместе с подвижной частью в направлении X.

4. Система нейтрон-захватной терапии по п.3, в которой устройство перемещения дополнительно содержит натяжную часть, поддерживающую зажимную часть, натяжная часть перемещается вместе с подвижной частью в направлении X, и зажимная часть проходит через натяжную часть и вращается относительно натяжной части так, чтобы зажимать или отпускать вакуумную трубку.

5. Система нейтрон-захватной терапии по п.4, в которой устройство перемещения дополнительно содержит упорную часть, неподвижно соединенную с подвижной частью, упорная часть расположена ближе к вакуумной трубке по сравнению с натяжной частью в направлении X, натяжная часть имеет пятое положение и шестое положение, предусмотрен соединитель, проходящий от натяжной части к упорной части, при этом соединитель проходит через упорную часть, позволяя натяжной части перемещаться между пятым положением и шестым положением, вакуумная трубка дополнительно имеет седьмое положение, находящееся между первым положением и вторым положением, причем вакуумная трубка находится в первом положении при нахождении натяжной части в пятом положении, и вакуумная трубка находится в седьмом положении, а упорная часть упирается во второй конец вакуумной трубки при нахождении натяжной части в шестом положении, при этом зажимная часть проходит через упорную часть, проходя через натяжную часть так, чтобы зажимать или отпускать вакуумную трубку.

6. Система нейтрон-захватной терапии по п.5, в которой каждая из подвижной части, натяжной части и упорной части имеет структуру пластинчатой формы, причем подвижная часть содержит первую боковую поверхность и вторую боковую поверхность, расположенные напротив первой боковой поверхности, упорная часть содержит третью боковую поверхность и четвертую боковую поверхность, расположенные напротив третьей боковой поверхности, натяжная часть содержит пятую боковую поверхность и шестую боковую поверхность, расположенные напротив пятой боковой поверхности, при этом третья боковая поверхность, четвертая боковая поверхность, пятая боковая поверхность и шестая боковая поверхность параллельны друг другу; и каждая из третьей боковой поверхности, четвертой боковой поверхности, пятой боковой поверхности и шестой боковой поверхности перпендикулярны первой боковой поверхности и второй боковой поверхности.

7. Система нейтрон-захватной терапии по п.5, в которой устройство перемещения дополнительно содержит часть выравнивания, выполненную с возможностью определения относительного положения между устройством перемещения и вакуумной трубкой, причем часть выравнивания расположена на упорной части, а зажимная часть находится ближе к наружной поверхности вакуумной трубки по сравнению с частью выравнивания.

8. Система нейтрон-захватной терапии по п.6, в которой часть перемещения дополнительно содержит две усиливающие части, соединенные с первой боковой поверхностью подвижной части и четвертой боковой поверхностью упорной части, при этом натяжная часть находится между подвижной частью и двумя усиливающими частями.

9. Система нейтрон-захватной терапии по п.3, в которой устройство перемещения дополнительно содержит экранирующую часть, выполненную с возможностью экранировать генерирующую нейтроны часть, зажимная часть и подвижная часть расположены в экранирующей части и перемещаются в экранирующей части, при этом генерирующая нейтроны часть размещается в экранирующей части при нахождении вакуумной трубки во втором положении.

10. Система нейтрон-захватной терапии по п.9, в которой экранирующая часть содержит первую боковую стенку, выполненную с возможностью открывания или закрывания экранирующей части, вакуумная трубка выполнена с возможностью перемещения из первого положения во второе положение при открытии экранирующей части первой боковой стенкой, и вакуумная трубка находится во втором положении при закрытии экранирующей части первой боковой стенкой.

11. Система нейтрон-захватной терапии, содержащая:

вакуумную трубку, выполненную с возможностью передачи пучка заряженных частиц,

генерирующую нейтроны часть, выполненную с возможностью генерирования пучка нейтронов, и

узел формирования пучка, выполненный с возможностью формирования пучка нейтронов и снабженный частью размещения,

генерирующая нейтроны часть расположена на одном конце вакуумной трубки, имеющей первое положение и второе положение,

генерирующая нейтроны часть приспособлена для вступления в реакцию с пучком заряженных частиц для генерирования нейтронов при нахождении вакуумной трубки в первом положении, причем генерирующая нейтроны часть находится на внешней стороне узла формирования пучка при нахождении вакуумной трубки во втором положении,

система нейтрон-захватной терапии дополнительно содержит устройство перемещения, причем устройство перемещения содержит подвижную часть, и подвижная часть приводит вакуумную трубку в движение между первым положением и вторым положением.

12. Система нейтрон-захватной терапии по п.11, в которой устройство перемещения дополнительно содержит зажимную часть, выполненную с возможностью зажимания вакуумной трубки, чтобы позволять вакуумной трубке перемещаться между первым положением и вторым положением.

13. Система нейтрон-захватной терапии по п.11, в которой устройство перемещения дополнительно содержит экранирующую часть, выполненную с возможностью экранировать генерирующую нейтроны часть, и подвижная часть находится в экранирующей части и выполнена с возможностью перемещения в экранирующей части.

14. Способ замены генерирующей нейтроны части системы нейтрон-захватной терапии по п.12, включающий: выравнивание вакуумной трубки с устройством перемещения для определения относительного положения между вакуумной трубкой и устройством перемещения при нахождении вакуумной трубки в первом положении, причем зажимная часть устройства перемещения зажимает вакуумную трубку, позволяя вакуумной трубке перемещаться между первым положением и вторым положением вдоль направления X.

15. Способ замены генерирующей нейтроны части системы нейтрон-захватной терапии по п.13, в котором вакуумная трубка дополнительно имеет седьмое положение, находящееся между первым положением и вторым положением, при этом способ замены генерирующей нейтроны части включает: размещение вакуумной трубки частично в экранирующей части, когда вакуумная трубка перемещается из первого положения в седьмое положение вдоль направления X; и размещение вакуумной трубки полностью в экранирующей части, когда вакуумная трубка перемещается непрерывно из седьмого положения во второе положение вдоль направления X.