[go: up one dir, main page]

RU2776333C1 - Neutron capture therapy system - Google Patents

Neutron capture therapy system Download PDF

Info

Publication number
RU2776333C1
RU2776333C1 RU2021126315A RU2021126315A RU2776333C1 RU 2776333 C1 RU2776333 C1 RU 2776333C1 RU 2021126315 A RU2021126315 A RU 2021126315A RU 2021126315 A RU2021126315 A RU 2021126315A RU 2776333 C1 RU2776333 C1 RU 2776333C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
neutron
formwork
forming unit
support module
room
Prior art date
Application number
RU2021126315A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Тао Цзян
Вэй-Линь ЧЭНЬ
Original Assignee
Нойборон Терапи Систем 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
Application filed by Нойборон Терапи Систем Лтд. filed Critical Нойборон Терапи Систем Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2776333C1 publication Critical patent/RU2776333C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: group of inventions relates to medicine. The neutron capture therapy system contains a neutron generation device and a beam formation node, and the neutron generation device contains an accelerator and a target, while the charged particle beam generated by acceleration by the accelerator interacts with the target to generate a neutron beam, the beam formation node contains a reflector, moderator, thermal neutron absorber, radiation shield and beam output, the moderator is made with the possibility of slowing down the neutrons generated from the target to the energy range of above thermal neutrons, the reflector surrounds the moderator and is designed with the ability to direct deflected neutrons back to the moderator to increase the intensity of the beam of above thermal neutrons, the thermal neutron absorber is used to absorb thermal neutrons in order to avoid excessive dosing in surface normal tissues during treatment, the radiation shield is used to shield leaking neutrons and photons to reduce the dose of normal tissue in the area not exposed to radiation. The system contains a concrete wall forming a space for placing a neutron generation device and a beam forming unit, a support module placed in a concrete wall. The support module is capable of supporting the beam forming unit and is used to adjust the position of the beam forming unit. The support module contains concrete and a reinforcing part, at least partially, placed in concrete. The system contains an irradiation room and a charged particle beam generation room, an irradiation room and a charged particle beam generation room are spaces formed by a concrete wall, a charged particle beam generation room at least partially accommodates an accelerator. The support module and the beam forming unit are at least partially located in the partition between the irradiation room and the charged particle beam generation room.
EFFECT: application of this group of inventions will provide an improvement in the quality of the beam.
15 cl, 6 dwg

Description

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Настоящее изобретение относится к системе радиационного облучения и, в частности, к системе нейтронозахватной терапии.The present invention relates to a radiation exposure system and, in particular, to a neutron capture therapy system.

РЕЛЕВАНТНЫЕ РЕШЕНИЯRELEVANT SOLUTIONS

По мере развития атомной техники радиотерапия, с использованием таких средства как кобальт-60, линейные ускорители и электронные пучки, стала одним из основных средств лечения рака. Однако традиционная фотонная или электронная терапия страдает физическими ограничениями радиоактивных лучей; например, многие здоровые ткани на пути луча будут повреждены при разрушении опухолевых клеток. С другой стороны, чувствительность опухолевых клеток к радиоактивным лучам сильно различается, поэтому в большинстве случаев традиционная лучевая терапия неэффективна при лечении радиоустойчивых злокачественных опухолей (таких как мультиформная глиобластома и меланома).With the development of atomic technology, radiotherapy, using such means as cobalt-60, linear accelerators and electron beams, has become one of the main means of treating cancer. However, traditional photon or electron therapy suffers from the physical limitations of radioactive rays; for example, many healthy tissues in the path of the beam will be damaged when the tumor cells are destroyed. On the other hand, the sensitivity of tumor cells to radioactive beams varies greatly, therefore, in most cases, traditional radiation therapy is ineffective in the treatment of radioresistant malignant tumors (such as glioblastoma multiforme and melanoma).

С целью уменьшения радиационного повреждения здоровой ткани, окружающей участок опухоли, в лучевой терапии при химиотерапии применяется целевая терапия. В то время как для опухолевых клеток с высокой радиоустойчивостью также были разработаны источники излучения с высокой относительной биологической эффективностью (ОБЭ), в том числе протонная терапия, терапия с использованием тяжелых частиц и нейтронозахватная терапия. Среди них нейтронозахватная терапия объединяет целевую терапию с ОБЭ, такой как борная нейтронозахватная терапия (BNCT). Благодаря определенной группировке фармацевтических препаратов с бором в опухолевых клетках и точной регулировке нейтронного пучка BNCT является лучшим выбором для лечения рака, чем традиционная лучевая терапия.In order to reduce radiation damage to healthy tissue surrounding the tumor site, targeted therapy is used in radiation therapy for chemotherapy. While for tumor cells with high radioresistance, radiation sources with high relative biological efficiency (RBE) have also been developed, including proton therapy, heavy particle therapy, and neutron capture therapy. Among them, neutron capture therapy combines targeted therapy with RBE such as boron neutron capture therapy (BNCT). Due to the specific grouping of pharmaceuticals with boron in tumor cells and fine tuning of the neutron beam, BNCT is a better choice for cancer treatment than traditional radiation therapy.

Во время лучевой терапии генерируются различные излучения. Например, нейтроны и фотоны от низких до высоких энергий генерируются во время борной нейтронозахватной терапии. Эти излучения могут вызывать разную степень повреждения нормальных тканей человека.During radiation therapy, various radiations are generated. For example, low to high energy neutrons and photons are generated during boron neutron capture therapy. These radiations can cause varying degrees of damage to normal human tissues.

Таким образом, в области лучевой терапии вопрос о том, как снизить радиационное загрязнение окружающей среды, медицинского персонала или нормальных тканей облученных субъектов, является чрезвычайно важным при достижении эффективного лечения.Thus, in the field of radiotherapy, the question of how to reduce radiation contamination of the environment, medical personnel or normal tissues of irradiated subjects is extremely important in achieving effective treatment.

Устройство лучевой терапии обычно размещается в здании, построенном из бетона, чтобы изолировать излучение, которое может быть произведено устройством. В общей железобетонной конструкции арматура активируется нейтронами для образования радиоактивных изотопов с относительно длительным периодом полураспада. Например, период полураспада кобальта-60 составляет 5,27 года, с образованием радиоактивных отходов с длительным временем распада, что оказывает негативное влияние на окружающую среду и радиационную безопасность.The radiation therapy device is usually placed in a building built of concrete to isolate the radiation that may be produced by the device. In a general reinforced concrete structure, reinforcement is activated by neutrons to produce radioactive isotopes with a relatively long half-life. For example, the half-life of cobalt-60 is 5.27 years, with the formation of radioactive waste with a long decay time, which has a negative impact on the environment and radiation safety.

Кроме того, для обеспечения качества луча и повышения эффективности лечения необходимо, чтобы центр высокоэнергетической лучевой трубки как можно больше совпадал с центром узла формирования луча. Однако инженерное допустимое отклонение намного выше, чем требование к точности для узла формирования пучка, и когда бетон вибрирует и перемешивается, обычная деревянная опалубка в некоторой степени деформируется, что влияет на взаимодействие между мишенью и узлом формирования пучка и качество нейтронов. Следовательно, необходимо предложить новое техническое решение вышеуказанной проблемы.In addition, in order to ensure beam quality and improve treatment efficiency, it is necessary that the center of the high-energy ray tube is as close as possible to the center of the beam forming unit. However, the engineering tolerance is much higher than the accuracy requirement for the beamformer, and when the concrete is vibrated and mixed, the conventional wood formwork is deformed to some extent, which affects the interaction between the target and the beamformer and the quality of the neutrons. Therefore, it is necessary to propose a new technical solution to the above problem.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION

Для решения вышеупомянутых проблем один аспект настоящего изобретения предусматривает систему нейтронозахватной терапии, содержащую устройство генерации нейтронов и узел формирования пучка, причем устройство генерации нейтронов содержит ускоритель и мишень, пучок заряженных частиц, генерированный посредством ускорения ускорителем, взаимодействует с мишенью для генерации нейтронного пучка, узел формирования пучка содержит отражатель, замедлитель, поглотитель тепловых нейтронов, радиационный экран, и выход пучка, при этом замедлитель выполнен с возможностью замедления нейтронов, генерируемых из мишени, до диапазона энергии надтепловых нейтронов, отражатель окружает замедлитель и выполнен с возможностью направлять отклоненные нейтроны обратно к замедлителю для увеличения интенсивности пучка надтепловых нейтронов, поглотитель тепловых нейтронов используется для поглощения тепловых нейтронов во избежание избыточного дозирования в поверхностных нормальных тканях во время лечения, радиационный экран используется для экранирования утекающих нейтронов и фотонов для уменьшения дозы нормальной ткани в области, не подвергающейся облучению, дополнительно система нейтронозахватной терапии содержит бетонную стену, образующую пространство для размещения устройства генерации нейтронов и узла формирования пучка, опорный модуль, размещенный в бетонной стене, причем опорный модуль способен обеспечивать опору узла формирования пучка и используется для регулирования положения узла формирования пучка, при этом опорный модуль содержит бетон и армирующую часть, по меньшей мере частично размещенную в бетоне. Данная бетонная структура может экранировать нейтроны и другие излучения, которые утекают в рабочий процесс системы нейтронозахватной терапии. Армирующая часть может увеличить жесткость, прочность на разрыв и несущую способность бетона. Опорная структура имеет модульную конструкцию, так что узел формирования пучка можно регулировать локально для соответствия требованиям точности, улучшения качества пучка и соблюдения допусков сборки мишени.In order to solve the above problems, one aspect of the present invention provides a neutron capture therapy system comprising a neutron generation device and a beam forming unit, wherein the neutron generation device comprises an accelerator and a target, a charged particle beam generated by acceleration by the accelerator interacts with the target to generate a neutron beam, the neutron beam formation unit The beam contains a reflector, a moderator, a thermal neutron absorber, a radiation shield, and a beam exit, wherein the moderator is configured to slow down neutrons generated from the target to the epithermal neutron energy range, the reflector surrounds the moderator and is configured to direct the deflected neutrons back to the moderator for increasing the intensity of the epithermal neutron beam, a thermal neutron absorber is used to absorb thermal neutrons in order to avoid overdosing in superficial normal tissues during treatment, radiation the second screen is used to shield leaking neutrons and photons to reduce the dose of normal tissue in the area not exposed to radiation, in addition, the neutron capture therapy system contains a concrete wall that forms a space for placing a neutron generation device and a beam forming unit, a support module located in a concrete wall, and the support module is capable of supporting the beam forming unit and is used to adjust the position of the beam forming unit, wherein the support module comprises concrete and a reinforcing part at least partially embedded in the concrete. This concrete structure can shield neutrons and other radiations that leak into the working process of the neutron capture therapy system. The reinforcing part can increase the stiffness, tensile strength and load-bearing capacity of concrete. The support structure is modular so that the beamformer can be adjusted locally to meet accuracy requirements, improve beam quality, and maintain target assembly tolerances.

При этом система нейтронозахватной терапии дополнительно содержит комнату облучения и комнату генерации пучка заряженных частиц, причем комната облучения и комната генерации пучка заряженных частиц представляют собой пространства, образованные бетонной стеной, система нейтронозахватной терапии содержит лечебный стол, расположенный в комнате облучения, при этом на лечебном столе облучаемый субъект обрабатывается облучением пучка нейтронов в комнате облучения, причем комната генерации пучка заряженных частиц, по меньшей мере частично, вмещает ускоритель, а опорный модуль и узел формирования пучка размещены, по меньшей мере частично, в перегородке между комнатой облучения и комнатой генерации пучка заряженных частиц.At the same time, the neutron capture therapy system additionally contains an irradiation room and a room for generating a beam of charged particles, and the irradiation room and the room for generating a beam of charged particles are spaces formed by a concrete wall, the neutron capture therapy system contains a treatment table located in the irradiation room, while on the treatment table the irradiated subject is treated with neutron beam irradiation in the irradiation room, wherein the charged particle beam generation room at least partially accommodates the accelerator, and the reference module and the beam forming unit are located at least partially in the partition between the irradiation room and the charged particle beam generation room .

При этом перегородка снабжена, на стороне рядом с комнатой облучения, вмещающей канавкой для вмещения, по меньшей мере частично, опорного модуля, а на стороне рядом с комнатой генерации пучка заряженных частиц снабжена канавкой для пропускания трубы ускорителя, причем вмещающая канавка и эта канавка проходят через перегородку в направлении прохождения нейтронного пучка, а контур поперечного сечения опорного модуля находится между контурами поперечного сечения вмещающей канавки и этой канавки на плоскости, перпендикулярной направлению прохождения нейтронного пучка. Таким образом, в направлении прохождения пучка исключаются швы, дополнительно снижается излучение, а опорный модуль легко настраивать.At the same time, the partition is provided, on the side next to the irradiation room, with a accommodating groove for accommodating, at least partially, the reference module, and on the side next to the room for generating a beam of charged particles, it is equipped with a groove for passing the accelerator pipe, moreover, the accommodating groove and this groove pass through baffle in the direction of passage of the neutron beam, and the contour of the cross section of the reference module is located between the contours of the cross section of the enclosing groove and this groove on a plane perpendicular to the direction of passage of the neutron beam. Thus, seams are eliminated in the beam direction, radiation is further reduced, and the reference module is easy to adjust.

При этом в опорном модуле расположен регулирующий элемент, и регулирующее устройство воздействует на регулирующий элемент, чтобы регулировать положения опорного модуля и узла формирования пучка для улучшения степени совпадения между центром узла формирования пучка и центром линии пучка, так что цель может быть помещена в центральное отверстие узла формирования пучка.At the same time, a control element is located in the support module, and the control device acts on the control element to adjust the positions of the support module and the beam forming unit to improve the degree of coincidence between the center of the beam formation unit and the center of the beam line, so that the target can be placed in the central hole of the node. beam formation.

Предпочтительно узел формирования пучка выполнен с возможностью перемещаться между первым положением и вторым положением, центральная ось узла формирования пучка приблизительно совпадает с центральной осью передающей трубки ускорителя в первом положении, а центральная ось узла формирования пучка не совпадает с центральной осью передающей трубки ускорителя во втором положении.Preferably, the beam forming unit is movable between the first position and the second position, the central axis of the beam forming unit approximately coincides with the central axis of the accelerator transfer tube in the first position, and the central axis of the beam formation unit does not coincide with the central axis of the accelerator transfer tube in the second position.

Регулирующий элемент предпочтительно содержит первую боковую пластину и вторую боковую пластину, которые соединены друг с другом, при этом первая боковая пластина неподвижно соединена с опорным модулем, а регулирующее устройство действует на вторую боковую пластину.The regulating element preferably comprises a first side plate and a second side plate which are connected to each other, wherein the first side plate is fixedly connected to the support module, and the adjusting device acts on the second side plate.

Предпочтительно, чтобы между перегородкой и опорным модулем был установлен экран, чтобы сохранять положение опорного модуля и узла формирования пучка, с предотвращением тем самым прохождения пучка через зазор между перегородкой и опорным модулем, причем материал экрана содержит по меньшей мере одно из материала экранирования фотонов и материала экранирования нейтронов, и экран содержит по меньшей мере одно из жесткого твердого тела, гибкого твердого тела, жидкости и порошка.Preferably, a shield is installed between the baffle and the support module to maintain the position of the support module and the beam forming unit, thereby preventing the beam from passing through the gap between the baffle and the support module, and the shield material comprises at least one of a photon shielding material and a material a neutron shield, and the shield comprises at least one of a rigid solid, a flexible solid, a liquid, and a powder.

При этом экранирующая пластина расположена на стороне перегородки рядом с комнатой облучения, и экранирующая пластина соответствует контуру поперечного сечения опорного модуля в плоскости, перпендикулярной направлению прохождения нейтронного пучка.In this case, the shielding plate is located on the side of the partition next to the irradiation room, and the shielding plate corresponds to the contour of the cross section of the reference module in a plane perpendicular to the neutron beam passage direction.

Экранирующая пластина может экранировать нейтроны, утекающие между опорным модулем и перегородкой, а также может усиливать экранирующий эффект перегородки и подавлять вторичное излучение, генерируемое перегородкой, тем самым предотвращая облучение нормальных тканей пациента.The shielding plate can shield neutrons leaking between the support module and the baffle, and can also enhance the shielding effect of the baffle and suppress the secondary radiation generated by the baffle, thereby preventing normal tissues from being irradiated to the patient.

Другой аспект настоящего изобретения предусматривает опорный модуль для обеспечения опоры узла формирования пучка, при этом узел формирования пучка приспособлен для регулирования качества пучка излучения, генерируемого устройством генерации излучения, причем опорный модуль содержит бетон и армирующую часть, по меньшей мере частично размещенную в бетоне, при этом армирующая часть содержит опалубку и ребра, размещенные между опалубкой, и опалубка неподвижно соединена с ребрами. Данная бетонная структура может экранировать нейтроны и другие излучения, которые утекают в рабочий процесс системы нейтронозахватной терапии. Армирующая часть, размещенная в бетоне, может увеличить жесткость, прочность на разрыв и несущую способность. Модульная конструкция создает конструкцию локально регулируемой опоры для узла формирования пучка, так что узел формирования пучка может отвечать требованиям точности, улучшать качество луча и соответствовать допуску сборки мишени.Another aspect of the present invention provides a support module for providing support to the beam forming unit, wherein the beam forming unit is adapted to control the quality of the radiation beam generated by the radiation generation device, the support module comprising concrete and a reinforcing part at least partially embedded in the concrete, wherein the reinforcing part contains the formwork and the ribs placed between the formwork, and the formwork is fixedly connected to the ribs. This concrete structure can shield neutrons and other radiations that leak into the working process of the neutron capture therapy system. A reinforcing piece placed in concrete can increase stiffness, tensile strength, and load-bearing capacity. The modular design creates a locally adjustable support structure for the beamformer, so that the beamformer can meet accuracy requirements, improve beam quality, and meet target build tolerance.

Предпочтительно модуль упругости материала армирующей части составляет не менее 40 ГПа, предел прочности не менее 200 МПа, предел текучести не менее 100 МПа, а армирующая часть, размещенная в бетоне, может увеличиваться жесткость, прочность на разрыв и несущую способность бетона.Preferably, the modulus of elasticity of the material of the reinforcing part is not less than 40 GPa, the tensile strength is not less than 200 MPa, the yield strength is not less than 100 MPa, and the stiffness, tensile strength and bearing capacity of concrete can increase.

Предпочтительно более 90% (в процентах по массе) материала армирующей части образована по меньшей мере одним элементом из С, Н, О, N, Si, Al, Mg, Li, В, Mn, Cu, Zn, S, Ca и Ti. Материал армирующей части образован элементами, имеющими поперечное сечение, едва взаимодействующее с нейтронами или активируемое нейтронами для генерации радиоактивных изотопов с коротким периодом полураспада. Поскольку радиоактивность, обусловленная нейтронной активацией, относительно мала, вторичная доза облучения надлежащим образом подавляется, а будущий демонтаж устройства упрощается.Preferably, more than 90% (in percent by weight) of the material of the reinforcement is formed by at least one of C, H, O, N, Si, Al, Mg, Li, B, Mn, Cu, Zn, S, Ca, and Ti. The material of the reinforcing part is formed by elements having a cross section that hardly interacts with neutrons or is activated by neutrons to generate radioactive isotopes with a short half-life. Since the radioactivity due to neutron activation is relatively small, the secondary radiation dose is adequately suppressed and future dismantling of the device is simplified.

Предпочтительно период полураспада радиоактивных изотопов, генерируемых после активации армирующей части нейтронами, составляет менее 1 года.Preferably, the half-life of radioactive isotopes generated after activation of the reinforcing part by neutrons is less than 1 year.

При этом опалубка содержит нижнюю опалубку, левую опалубку и правую опалубку, которые соответственно размещены с двух сторон нижней опалубки, и кольцевую опалубку, окруженную нижней опалубкой, а также левой и правой опалубкой, при этом ребра содержат горизонтальные поперечные ребра, горизонтальные продольные ребра и вертикальные ребра, распределенные в бетоне с заданным интервалом соответственно в горизонтальном направлении, вертикальном направлении и направлении толщины бетона.In this case, the formwork contains a lower formwork, a left formwork and a right formwork, which are respectively located on both sides of the lower formwork, and an annular formwork surrounded by the lower formwork, as well as left and right formwork, while the ribs contain horizontal transverse ribs, horizontal longitudinal ribs and vertical ribs distributed in the concrete at a predetermined interval in the horizontal direction, the vertical direction, and the concrete thickness direction, respectively.

Предпочтительно горизонтальные поперечные ребра приварены и прикреплены к левой опалубке, правой опалубке и кольцевой опалубке, вертикальные ребра приварены и прикреплены к нижней опалубке, кольцевой опалубке и горизонтальным поперечным ребрам, а горизонтальные продольные ребра приварены и прикреплены к горизонтальным поперечным ребрам и вертикальным ребрам.Preferably, the horizontal transverse ribs are welded and attached to the left formwork, the right formwork and the annular formwork, the vertical ribs are welded and attached to the bottom formwork, the annular formwork and the horizontal transverse ribs, and the horizontal longitudinal ribs are welded and attached to the horizontal transverse ribs and the vertical ribs.

Предпочтительно внешняя стена узла формирования пучка соответствует внутренней поверхности кольцевой опалубки, причем узел формирования пучка неподвижно соединен с опорным модулем, чтобы ограничить свободу поступательного движения вперед-назад и свободу вращения узла формирования пучка.Preferably, the outer wall of the beam forming unit corresponds to the inner surface of the annular formwork, and the beam forming unit is fixedly connected to the support module in order to limit the freedom of translation back and forth and the freedom of rotation of the beam forming unit.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Фиг. 1 представляет собой схематическую структурную диаграмму системы нейтронозахватной терапии согласно варианту осуществления настоящего изобретения;Fig. 1 is a schematic structural diagram of a neutron capture therapy system according to an embodiment of the present invention;

фиг. 2 представляет собой схематическую структурную диаграмму монтажа опорного модуля узла формирования пучка системы нейтронозахватной терапии согласно варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 2 is a schematic structural diagram of mounting a support module of a beam forming unit of a neutron capture therapy system according to an embodiment of the present invention;

фиг. 3 представляет собой схематическую структурную диаграмму опорного модуля узла формирования пучка, показанного на фиг. 2;fig. 3 is a schematic structural diagram of the reference module of the beam forming assembly shown in FIG. 2;

фиг. 4 представляет собой схематический вид в разрезе по линии А-А с фиг. 3;fig. 4 is a schematic sectional view taken along line A-A of FIG. 3;

фиг. 5 представляет собой схематическую диаграмму регулирующего элемента опорного модуля узла формирования пучка согласно варианту осуществления настоящего изобретения; иfig. 5 is a schematic diagram of a control element of a beamforming unit reference module according to an embodiment of the present invention; and

фиг. 6 представляет собой схематическую диаграмму регулирующего элемента с фиг. 5 в другом направлении.fig. 6 is a schematic diagram of the control element of FIG. 5 in the other direction.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯIMPLEMENTATION OF THE INVENTION

Варианты осуществления настоящего изобретения подробно описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, чтобы дать возможность специалисту в данной области техники реализовать настоящее изобретение с учетом текста описания.Embodiments of the present invention are described in detail below with reference to the accompanying drawings to enable a person skilled in the art to realize the present invention in view of the text of the description.

Как показано на фиг. 1, система нейтронозахватной терапии в этом варианте осуществления предпочтительно представляет собой борную нейтронозахватную терапевтическую систему 100, которая включает в себя устройство 10 генерации нейтронов, узел 20 формирования пучка, коллиматор 30 и стол 40 лечения. Устройство 10 генерации нейтронов содержит ускоритель 11 и мишень Т, при этом ускоритель 11 ускоряет заряженные частицы (например, протоны, дейтроны и т.п.) для генерации пучка заряженных частиц Р, такого как пучок протонов, при этом пучок заряженных частиц Р облучает мишень Т и взаимодействует с мишенью Т для генерации нейтронного пучка N, причем мишень Т представляет собой металлическую мишень. Подходящие ядерные реакции всегда определяются в соответствии с такими характеристиками, как желаемый выход и энергия нейтронов, доступная энергия и ток ускоренных заряженных частиц и материализация металлической мишени, среди которых наиболее дискуссионными двумя являются 7Li (р, n), 7 Ве и 9 Ве (р, n) 9 В, в обоих случаях этой эндотермические реакции. Их энергетические пороги составляют 1,881 МэВ и 2,055 МэВ соответственно. Надтепловые нейтроны с энергией в кэВ считаются идеальными источниками нейтронов для BNCT. Теоретически, бомбардировка литиевой мишенью с использованием протонов с энергией, немного превышающей пороговые значения, может производить нейтроны с относительно низкой энергией, поэтому нейтроны могут использоваться клинически без больших замедлений. Однако Li (литий) и Be (бериллий) и протоны с пороговой энергией имеют невысокое эффективное сечение. Для производства достаточных потоков нейтронов, чтобы вызвать ядерные реакции, обычно выбираются высокоэнергетические протоны. Предполагается, что мишень, считающаяся идеальной, обладает преимуществами высокого выхода нейтронов, произведенного распределения энергии нейтронов вблизи диапазона энергий надтепловых нейтронов (подробности см. ниже), небольшого сильнопроникающего излучения, безопасности, низкой стоимости, легкого доступа, высокой температуры сопротивление и т.д. Однако на самом деле никакие ядерные реакции не могут удовлетворить всем требованиям. Мишень в раскрытых здесь вариантах осуществления изготовлена из лития. Однако, как хорошо известно специалистам в данной области техники, материалы мишени могут быть получены из других металлов, помимо лития или бериллия, например тантала (Та) или вольфрама (W). Мишень Т может иметь форму диска, или другие твердые формы, или может использоваться жидкость (жидкий металл). Ускоритель 11 может быть линейным ускорителем, циклотроном, синхротроном, синхроциклотроном, при этом устройство 10 генерации нейтронов может также быть ядерным реактором без использования ускорителя и мишени. Независимо от того, являются ли источники нейтронов BNCT ядерным реактором или ядерными реакциями между заряженными частицами ускорителя и мишенью, создаются только смешанные поля излучения, то есть пучки содержат нейтроны и фотоны, имеющие энергии от низкой до высокой. Что касается BNCT глубоких опухолей, за исключением надтепловых нейтронов, чем больше остаточное количество луча излучения, тем выше доля неселективного осаждения дозы в здоровой ткани. Поэтому излучение, вызывающее ненужную дозу, должно быть уменьшено насколько это возможно. Кроме того, для нормальных тканей облучаемого субъекта следует избегать слишком большого количества различных излучений, что также вызывает ненужное накопление дозы.As shown in FIG. 1, the neutron capture therapy system in this embodiment is preferably a boron neutron capture therapy system 100, which includes a neutron generation device 10, a beamformer 20, a collimator 30, and a treatment table 40. The neutron generation device 10 includes an accelerator 11 and a target T, wherein the accelerator 11 accelerates charged particles (for example, protons, deuterons, etc.) to generate a charged particle beam P, such as a proton beam, while the charged particle beam P irradiates the target T and interacts with the target T to generate a neutron beam N, and the target T is a metal target. Appropriate nuclear reactions are always determined according to characteristics such as the desired neutron yield and energy, the available energy and current of accelerated charged particles, and the materialization of the metal target, among which the most controversial two are 7Li(p, n), 7Be and 9Be(p , n) 9 V, in both cases this is an endothermic reaction. Their energy thresholds are 1.881 MeV and 2.055 MeV respectively. Epithermal keV neutrons are considered ideal neutron sources for BNCT. In theory, bombardment with a lithium target using slightly above threshold protons could produce relatively low energy neutrons, so neutrons could be used clinically without major delays. However, Li (lithium) and Be (beryllium) and threshold energy protons have a low effective cross section. High-energy protons are usually chosen to produce sufficient fluxes of neutrons to cause nuclear reactions. The target, considered ideal, is assumed to have the advantages of high neutron yield, produced neutron energy distribution near the epithermal neutron energy range (see below for details), small high penetrating radiation, safety, low cost, easy access, high temperature resistance, etc. However, in reality, no nuclear reactions can satisfy all requirements. The target in the embodiments disclosed herein is made from lithium. However, as is well known to those skilled in the art, target materials can be made from metals other than lithium or beryllium, such as tantalum (Ta) or tungsten (W). The target T may be in the form of a disk, or other solid forms, or a liquid (liquid metal) may be used. The accelerator 11 may be a linear accelerator, a cyclotron, a synchrotron, a synchrocyclotron, while the neutron generation device 10 may also be a nuclear reactor without the use of an accelerator and a target. Whether the BNCT neutron sources are a nuclear reactor or nuclear reactions between charged accelerator particles and a target, only mixed radiation fields are produced, i.e. beams contain low to high energy neutrons and photons. With regard to BNCT of deep tumors, with the exception of epithermal neutrons, the larger the residual amount of the radiation beam, the higher the proportion of non-selective dose deposition in healthy tissue. Therefore, radiation causing unnecessary dose should be reduced as much as possible. In addition, for normal tissues of the irradiated subject, too many different radiations should be avoided, which also causes unnecessary dose accumulation.

Пучок N нейтронов, генерируемый устройством 10 генерации нейтронов, последовательно проходит через узел 20 формирования пучка и коллиматор 30, а затем излучается на облучаемый субъект 200 на лечебном столе 40. Узел 20 формирования пучка способен регулировать качество пучка нейтронов N, генерируемого устройством 10 генерации нейтронов, а коллиматор 30 используется для концентрации пучка нейтронов N, так что пучок нейтронов N имеет более точное наведение при проведении лечения. Регулируя коллиматор 30, можно регулировать направление луча и взаимное расположение луча и облучаемого субъекта 200 на лечебном столе 40, положение лечебного стола 40 и облучаемого субъекта 200 также можно регулировать, чтобы выставить луч на опухолевые клетки М облучаемого объекта 200. Данные регулировки могут выполняться вручную или автоматически с помощью ряда механизмов управления. Подразумевается, что раскрытое здесь решение может быть создано и без коллиматора, когда пучок из узла 20 формирования пучка непосредственно излучается к облучаемому субъекту 200 на лечебном столе 40.The neutron beam N generated by the neutron generation device 10 sequentially passes through the beam formation unit 20 and the collimator 30, and then is emitted to the irradiated subject 200 on the treatment table 40. The beam formation unit 20 is able to adjust the quality of the neutron beam N generated by the neutron generation device 10, and the collimator 30 is used to concentrate the neutron beam N so that the neutron beam N has a more accurate pointing when performing treatment. By adjusting the collimator 30, the direction of the beam and the relative position of the beam and the irradiated subject 200 on the treatment table 40 can be adjusted, the position of the treatment table 40 and the irradiated subject 200 can also be adjusted to expose the beam to the tumor cells M of the irradiated object 200. These adjustments can be made manually or automatically through a series of control mechanisms. It is understood that the solution disclosed here can be created without a collimator, when the beam from the node 20 of the formation of the beam is directly radiated to the irradiated subject 200 on the treatment table 40.

Узел 20 формирования пучка дополнительно содержит отражатель 21, замедлитель 22, поглотитель 23 тепловых нейтронов, радиационный экран 24 и выход 25 пучка. Нейтроны, генерируемые устройством 10 генерации нейтронов, имеют широкий спектр энергии, и в дополнение к надтепловым нейтронам для удовлетворения потребностей лечения желательно уменьшить количество других типов нейтронов и фотонов, насколько это возможно, чтобы избежать вреда для операторов или пациентов. Таким образом, нейтроны из устройства 10 генерации нейтронов должны пройти через замедлитель 22, чтобы регулировать энергию (>40 кэВ) быстрых нейтронов в диапазоне энергий надтепловых нейтронов (от 0,5 эВ до 40 кэВ) и уменьшить количество тепловых нейтронов (<0,5 эВ) насколько это возможно. Замедлитель 22 изготовлен из материала, имеющего поперечное сечение для взаимодействия главным образом с быстрыми нейтронами, но практически без взаимодействия с надтепловыми нейтронами. В этом варианте осуществления замедлитель 13 изготовлен из по меньшей мере из одного из D2O, AlF3, Fluental, CaF2, Li2CO3, MgF2 и Al2O3. Отражатель 21 окружает замедлитель 22 и отражает нейтроны, рассеянные через замедлитель 22, обратно в нейтронный пучок N, чтобы улучшить использование нейтронов, и изготовлен из материала, имеющего высокую способность отражения нейтронов. В этом варианте осуществления отражатель 21 изготовлен по меньшей мере из одного из свинца Pb или никеля Ni. Поглотитель 23 тепловых нейтронов, который изготовлен из материала, имеющего большое поперечное сечение для взаимодействия с тепловыми нейтронами, находится в задней части замедлителя 22. В этом варианте поглотитель 23 тепловых нейтронов изготовлен из Li-6. Поглотитель 23 тепловых нейтронов выполнен с возможностью поглощения тепловых нейтронов, проходящих через замедлитель 22, для уменьшения содержания тепловых нейтронов в нейтронном пучке N, с предотвращением тем самым передозировки в поверхностных нормальных тканях во время лечения. Радиационный экран 24 выполнен с возможностью экранировать нейтроны и фотоны, утекающие из других частей, кроме выхода 25 пучка. Материал радиационного экрана 24 содержит по меньшей мере одно из материала, экранирующего фотоны, и материала, экранирующего нейтроны. В данном варианте осуществления материал радиационного экрана 24 содержит экранирующий фотоны (Pb) материал свинец и экранирующий нейтроны материал полиэтилен (РЕ). Коллиматор 30 размещен сзади выхода 25 пучка, пучок надтепловых нейтронов, выходящий из коллиматора 30, излучается на облучаемый субъект 200 и замедляется до тепловых нейтронов, чтобы достичь опухолевой клетки М после прохождения через поверхностную нормальную ткань. Следует понимать, что узел 20 формирования пучка может иметь другие конфигурации, при условии возможности получить пучок надтепловых нейтронов, необходимый для лечения.The beam forming unit 20 additionally comprises a reflector 21, a moderator 22, a thermal neutron absorber 23, a radiation shield 24, and a beam outlet 25. The neutrons generated by the neutron generation device 10 have a wide energy spectrum, and in addition to the epithermal neutrons, it is desirable to reduce other types of neutrons and photons as much as possible in order to avoid harm to operators or patients to meet the needs of treatment. Thus, the neutrons from the neutron generation device 10 must pass through the moderator 22 in order to regulate the energy (>40 keV) of fast neutrons in the epithermal neutron energy range (0.5 eV to 40 keV) and reduce the number of thermal neutrons (<0.5 eV) as far as possible. The moderator 22 is made of a material having a cross section for interacting primarily with fast neutrons, but with little or no interaction with epithermal neutrons. In this embodiment, moderator 13 is made from at least one of D2O, AlF3, Fluental, CaF2, Li2CO3, MgF2, and Al2O3. The reflector 21 surrounds the moderator 22 and reflects the neutrons scattered through the moderator 22 back into the neutron beam N to improve neutron utilization, and is made of a material having a high neutron reflectivity. In this embodiment, the reflector 21 is made of at least one of lead Pb or nickel Ni. The thermal neutron absorber 23, which is made of a material having a large cross section for interacting with thermal neutrons, is located at the rear of the moderator 22. In this embodiment, the thermal neutron absorber 23 is made of Li-6. The thermal neutron absorber 23 is configured to absorb thermal neutrons passing through the moderator 22 to reduce the thermal neutron content in the neutron beam N, thereby preventing overdose in superficial normal tissues during treatment. The radiation shield 24 is configured to shield neutrons and photons leaking from parts other than the beam exit 25 . The radiation shield material 24 comprises at least one of a photon shielding material and a neutron shielding material. In this embodiment, the radiation shield material 24 comprises a photon (Pb) shielding material lead and a neutron shielding material polyethylene (PE). The collimator 30 is placed behind the beam exit 25, the epithermal neutron beam exiting the collimator 30 is radiated to the irradiated subject 200 and slowed down to thermal neutrons to reach the tumor cell M after passing through the superficial normal tissue. It should be understood that the node 20 beam formation may have other configurations, subject to the possibility of obtaining a beam of epithermal neutrons necessary for treatment.

После того, как облученному субъекту 200 ввели или вкололи содержащий бор (В-10) фармацевтический препарат, этот борсодержащие фармацевтический препарат избирательно накапливается в опухолевой клетке М, что дает преимущество в том, что содержащий бор (В-10) фармацевтический препарат имеет высокое сечение нейтронного захвата и производит тяжелые заряженные частицы 4Не и 7Li за счет захвата нейтронов 10 В (n, α) 7Li и реакции ядерного деления. Эти две заряженные частицы со средней энергией около 2,33 МэВ обладают высокой линейной передачей энергии (ЛПЭ) и характеристикой ближнего порядка. ЛПЭ и диапазон альфа-частицы составляют 150 кэВ/микрометр и 8 микрометров соответственно, тогда как для тяжелой заряженной частицы 7Li это 175 кэВ/микрометр и 5 микрометров соответственно, при этом общий диапазон двух частиц приблизительно равен размеру ячейки. Таким образом, радиационное повреждение живых организмов может быть ограничено на клеточном уровне, только опухолевые клетки будут уничтожены в условиях отсутствия серьезного повреждения нормальной ткани.After the boron-containing (B-10) pharmaceutical is administered or injected to the irradiated subject 200, the boron-containing pharmaceutical is selectively accumulated in the tumor cell M, which has the advantage that the boron-containing (B-10) pharmaceutical has a high cross section. neutron capture and produces heavy charged particles 4He and 7Li due to the capture of neutrons 10 V (n, α) 7Li and the nuclear fission reaction. These two charged particles with an average energy of about 2.33 MeV have a high linear energy transfer (LET) and a short range order characteristic. The LET and range of the alpha particle are 150 keV/µm and 8 µm, respectively, while for the heavy charged particle 7Li, it is 175 keV/µm and 5 µm, respectively, with the total range of the two particles approximately equal to the cell size. Thus, radiation damage to living organisms can be limited at the cellular level, only tumor cells will be destroyed in the absence of serious damage to normal tissue.

В данном варианте осуществления экранирующее радиацию устройство 50 дополнительно размещено между облучаемым субъектом 200 и выходом 25 пучка, чтобы экранировать нормальную ткань облучаемого субъекта от облучения пучком из выхода 25 пучка. Следует понимать, что экранирующее радиацию устройство 50 не может быть утилизировано.In this embodiment, the radiation shielding device 50 is further placed between the irradiated subject 200 and the beam outlet 25 to shield the normal tissue of the irradiated subject from being exposed to the beam from the beam outlet 25. It should be understood that the radiation shielding device 50 cannot be disposed of.

Система 100 борной нейтронозахватной терапии в целом полностью размещена в здании, построенном из бетона. В частности, система 100 борной нейтронозахватной терапии дополнительно включает в себя комнату 101 облучения и комнату 102 генерации пучка заряженных частиц. Облучаемый субъект 200 на лечебном столе 40 подвергается облучению пучком нейтронов N в комнате 101 облучения. Комната 102 генерации пучка заряженных частиц, по меньшей мере частично, вмещает ускоритель 11. Узел 20 формирования пучка, по меньшей мере частично, помещен в перегородку 103 между комнатой 101 облучения и комнатой 102 генерации пучка заряженных частиц. Можно предусмотреть, что перегородка 103 может полностью отделять комнату 101 облучения от комнаты 102 генерации пучка заряженных частиц. В качестве альтернативы перегородка 103 может частично отделять комнату 101 облучения от комнаты 102 генерации пучка заряженных частиц, так что комната 101 облучения сообщается с комнатой 102 генерации пучка заряженных частиц. Может использоваться одна или несколько мишеней Т. Пучок заряженных частиц Р может выборочно взаимодействовать с одной или несколькими мишенями Т или может одновременно взаимодействовать с множеством мишеней Т, чтобы генерировать один или несколько терапевтических нейтронных пучков N. В соответствии с количеством мишеней Т также могут присутствовать один или несколько узлов 20 формирования пучка, коллиматоры 30 и лечебные столы 40. Множество лечебных столов может быть размещено в одной и той же комнате облучения, или же отдельная комната облучения может быть предусмотрена для каждого лечебного стола.The boron neutron capture therapy system 100 is entirely housed in a concrete building. Specifically, the boron neutron capture therapy system 100 further includes an irradiation room 101 and a charged particle beam generation room 102. The irradiated subject 200 on the treatment table 40 is irradiated with the neutron beam N in the irradiation room 101 . The particle beam generation room 102 at least partially accommodates the accelerator 11. The beam generation unit 20 is at least partially housed in a partition 103 between the irradiation room 101 and the particle beam generation room 102. It can be envisaged that the baffle 103 can completely separate the irradiation room 101 from the charged particle beam generation room 102 . Alternatively, the partition wall 103 may partially separate the radiation room 101 from the particle beam generation room 102 so that the radiation room 101 communicates with the particle beam generation room 102 . One or more T targets may be used. The charged particle beam P may selectively interact with one or more T targets, or may simultaneously interact with multiple T targets to generate one or more N therapeutic neutron beams. According to the number of T targets, one or multiple beamformers 20, collimators 30, and treatment tables 40. Multiple treatment tables may be placed in the same radiation room, or a separate radiation room may be provided for each treatment table.

Комната 101 облучения и комната 102 генерации пучка заряженных частиц представляют собой пространства, ограниченные бетонной стеной W (включая перегородку 103). Данная бетонная структура может экранировать нейтроны и другие излучения, которые утекают в рабочий процесс системы нейтронозахватной терапии. Как показано на фиг. 2, узел 20 формирования пучка поддерживается опорным модулем 60, размещенным в перегородке 103. Перегородка 103 снабжена на стороне, близкой к комнате 102 облучения, вмещающей канавкой 1031 для вмещения, по меньшей мере частично, опорного модуля 60, а на стороне, близкой к комнате 101 генерации пучка заряженных частиц, снабжена канавкой 1032 для прохождения передающей трубки ускорителя, так что вмещающая канавка 1031 и канавка 1032 проходят через перегородку в направлении прохождения нейтронного пучка N. В этом варианте осуществления поверхность стены перегородки 103 является плоскостью, а направление прохождения нейтронного пучка N перпендикулярно поверхности стены перегородки 103. Опорная структура имеет модульную конструкцию, так что узел формирования пучка можно регулировать локально для соответствия требованиям точности, улучшения качества пучка и соблюдения допусков сборки мишени. Контур поперечного сечения опорного модуля 60 находится между контурами поперечного сечения вмещающей канавки 1031 и канавки 1032 в плоскости, перпендикулярной направлению прохождения нейтронного пучка N, что позволяет обойтись без швов в направлении прохождения пучка, излучение дополнительно уменьшается и, кроме того, опорный модуль 60 легко регулировать. В этом варианте осуществления опорный модуль 60 представляет собой в целом кубоид, поперечные сечения, перпендикулярные направлению прохождения нейтронного пучка N, вмещающей канавки 1031 и канавки 1032 имеют оба форму "U", а боковые стены вмещающей канавки 1031 и канавки 1032 параллельны направлению прохождения нейтронного пучка N. Экранирующая пластина 70 также размещена на стороне перегородки 103 рядом с комнатой 102 облучения. Экранирующая пластина 70 может усиливать экранирующий эффект перегородки и подавлять вторичное излучение, генерируемое перегородкой, тем самым предотвращая облучение нормальных тканей пациента. Экранирующая пластина 70 может соответствовать контуру поперечного сечения опорного модуля 60 в плоскости, перпендикулярной направлению прохождения нейтронного пучка N, с экранированием тем самым нейтронов, утекающих между опорным модулем и перегородкой. Экранирующая пластина представляет собой полиэтиленовую (РЕ) пластину. Можно предусмотреть, что экранирующая пластина также может быть размещена на стороне перегородки 103 рядом с комнатой 102 генерации пучка заряженных частиц и на стороне опорного модуля 60 рядом с комнатой 101 облучения. Экранирующая пластина может быть изготовлена из свинца или другого материала, экранирующего нейтроны или фотоны. В качестве альтернативы можно обойтись без экранирующей пластины.The irradiation room 101 and the charged particle beam generation room 102 are spaces bounded by the concrete wall W (including the baffle 103). This concrete structure can shield neutrons and other radiations that leak into the working process of the neutron capture therapy system. As shown in FIG. 2, the beam forming unit 20 is supported by a support module 60 housed in a baffle 103. The baffle 103 is provided on the side proximate to the irradiation room 102 with a accommodating groove 1031 for accommodating, at least partially, the support module 60, and on the side proximate to the room 101 is provided with a groove 1032 for passing through the transmission tube of the accelerator, so that the containing groove 1031 and the groove 1032 pass through the baffle in the direction of the passage of the neutron beam N. In this embodiment, the wall surface of the baffle 103 is a plane, and the direction of the passage of the neutron beam N perpendicular to the wall surface of the baffle 103. The support structure is modular so that the beamformer can be adjusted locally to meet accuracy requirements, improve beam quality, and maintain target assembly tolerances. The cross-sectional contour of the support module 60 is located between the cross-sectional contours of the enclosing groove 1031 and the groove 1032 in a plane perpendicular to the direction of neutron beam passage N, which makes it possible to avoid seams in the direction of the beam passage, the radiation is further reduced and, in addition, the support module 60 is easy to adjust . In this embodiment, the support module 60 is generally a cuboid, the cross sections perpendicular to the direction of neutron beam passage N, the containing groove 1031 and groove 1032 are both "U" shaped, and the side walls of the containing groove 1031 and groove 1032 are parallel to the direction of neutron beam passage. N. The shielding plate 70 is also placed on the side of the baffle 103 next to the irradiation room 102. The shielding plate 70 can enhance the shielding effect of the septum and suppress secondary radiation generated by the septum, thereby preventing normal tissues of the patient from being irradiated. The shielding plate 70 may correspond to the contour of the cross section of the reference module 60 in a plane perpendicular to the direction of passage of the neutron beam N, thereby shielding the neutrons leaking between the reference module and the baffle. The shielding plate is a polyethylene (PE) plate. It can be envisaged that the shielding plate can also be placed on the side of the partition 103 next to the particle beam generation room 102 and on the side of the support module 60 next to the irradiation room 101. The shielding plate can be made of lead or other material that shields neutrons or photons. Alternatively, a shielding plate can be dispensed with.

Как показано на фиг. 3 и фиг. 4, опорный модуль 60 содержит бетон и армирующую часть 61, по меньшей мере частично размещенную (подробно описано ниже). Бетон имеет низкую прочность на разрыв и легко растрескивается, а узел формирования пучка очень чувствителен к деформации и требует, чтобы опорная структура имела достаточную жесткость. Армирующая часть, размещенная в бетоне, может увеличить жесткость, прочность на разрыв и несущую способность. Модуль упругости материала армирующей части составляет не менее 40 ГПа, предел прочности не менее 200 МПа, предел текучести не менее 100 МПа. Поскольку нейтроны генерируются в узле формирования пучка, наиболее сильно активируется окружающий материал. Материал армирующей части образован элементами, имеющими поперечное сечение, едва взаимодействующее с нейтронами или активируемое нейтронами для генерации радиоактивных изотопов с коротким периодом полураспада. Предпочтительно более 90% (в процентах по массе) материала армирующей части образовано по меньшей мере одним из С, Н, О, N, Si, Al, Mg, Li, В, Mn, Cu, Zn, S, Ca и Ti. В этом варианте по меньшей мере часть материала усиливающей части представляет собой алюминиевый сплав. Период полураспада алюминия, активированного нейтронами, относительно невелик и составляет всего 2,2 минуты. В традиционной армированной бетонной конструкции такие элементы как железо, кобальт и никель, в большом количестве содержащиеся в арматурных стержнях, имеют относительно длительный период полураспада после активации нейтронами. Например, период полураспада кобальта-60 составляет 5,27 года. Если используется алюминиевый сплав, поскольку радиоактивность, обусловленная активацией нейтронами, значительно снижается в течение ограниченного времени, доза вторичного излучения надлежащим образом подавляется, а будущий демонтаж устройства упрощается. Материал армирующей части может быть также алюминиево-магниевым сплавом или композитным материалом из углеродного волокна, композитным материалом из стекловолокна или их комбинацией.As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the support module 60 comprises concrete and a reinforcement portion 61 at least partially placed (described in detail below). Concrete has low tensile strength and cracks easily, and the beam forming unit is very sensitive to deformation and requires the support structure to have sufficient rigidity. A reinforcing piece placed in concrete can increase stiffness, tensile strength, and load-bearing capacity. The modulus of elasticity of the material of the reinforcing part is not less than 40 GPa, the tensile strength is not less than 200 MPa, the yield strength is not less than 100 MPa. Because the neutrons are generated in the beamformer, the surrounding material is most strongly activated. The material of the reinforcing part is formed by elements having a cross section that hardly interacts with neutrons or is activated by neutrons to generate radioactive isotopes with a short half-life. Preferably, more than 90% (wt. %) of the reinforcement material is formed from at least one of C, H, O, N, Si, Al, Mg, Li, B, Mn, Cu, Zn, S, Ca, and Ti. In this embodiment, at least part of the material of the reinforcing part is an aluminum alloy. The half-life of neutron-activated aluminum is relatively short, only 2.2 minutes. In traditional reinforced concrete structures, elements such as iron, cobalt and nickel, which are abundant in reinforcing bars, have a relatively long half-life after neutron activation. For example, the half-life of cobalt-60 is 5.27 years. If an aluminum alloy is used, since the radioactivity due to neutron activation is significantly reduced for a limited time, the secondary radiation dose is adequately suppressed, and future dismantling of the device is simplified. The material of the reinforcing portion may also be an aluminium-magnesium alloy or a carbon fiber composite material, a glass fiber composite material, or a combination thereof.

Армирующая часть 61 включает опалубку 611 и ребра 612, размещенные между опалубкой, причем опалубка 611 неподвижно соединена с ребрами 612. Опалубка 611 включает в себя нижнюю опалубку 6111, левую опалубку 6112 и правую опалубку 6113, которые соответственно размещены с двух сторон нижней опалубки 6111, и кольцевую опалубку 6114, окруженную нижней опалубкой, а также левой и правой опалубкой. Опалубка 611 изготовлена из алюминиевого сплава и используется в качестве анкерных пластин для ребер 612. В этом варианте осуществления узел 20 формирования пучка в целом является цилиндрическим. Может быть предусмотрено, что когда узел формирования пучка имеет конструктивно другую форму, кольцевая опалубка может быть соответственно заменена опалубкой другой формы. Ребра 612 включают в себя горизонтальные поперечные ребра 6121, горизонтальные продольные ребра 6122 и вертикальные ребра 6123, распределенные в бетоне между кольцевой опалубкой, левой и правой опалубкой, а также нижней опалубкой на заданном расстоянии соответственно в горизонтальном направлении, вертикальном направлении, а также в направлении толщины бетона. Расстояние определяется в зависимости от конкретного случая и схематично изображено на фигурах. Ребра также изготовлены из алюминиевого сплава. В этом варианте осуществления горизонтальные поперечные ребра 6121 приварены и прикреплены к левой опалубке 6112, правой опалубке 6113 и кольцевой опалубке 6114, вертикальные ребра 6123 приварены и прикреплены к нижней опалубке 6111, кольцевой опалубке 6114 и горизонтальные поперечные ребра 6121 и горизонтальные продольные ребра 6122 приварены и прикреплены к горизонтальным поперечным ребрам 6121 и вертикальным ребрам 6123. Может быть предусмотрено, что опалубка и ребра в альтернативном варианте могут быть расположены по-другому. Последовательность и процесс сварки могут выполняться другими средствами, хорошо известными специалисту в данной области техники, или может использоваться другой способ фиксации.The reinforcing part 61 includes a formwork 611 and ribs 612 placed between the formwork, with the formwork 611 being fixedly connected to the ribs 612. The formwork 611 includes a bottom formwork 6111, a left formwork 6112 and a right formwork 6113, which are respectively placed on both sides of the bottom formwork 6111, and an annular formwork 6114 surrounded by a bottom formwork, as well as a left and right formwork. The formwork 611 is made of aluminum alloy and is used as anchor plates for the ribs 612. In this embodiment, the beam forming unit 20 is generally cylindrical. It can be provided that when the beam forming unit has a structurally different shape, the annular mold can be replaced accordingly by a mold of a different shape. The ribs 612 include horizontal transverse ribs 6121, horizontal longitudinal ribs 6122, and vertical ribs 6123 distributed in concrete between the annular formwork, the left formwork, the right formwork, and the bottom formwork at a predetermined distance in the horizontal direction, the vertical direction, and the direction of concrete thickness. The distance is determined on a case-by-case basis and is shown schematically in the figures. The fins are also made of aluminum alloy. In this embodiment, the horizontal transverse ribs 6121 are welded and attached to the left formwork 6112, the right formwork 6113 and the annular formwork 6114, the vertical ribs 6123 are welded and attached to the lower formwork 6111, the annular formwork 6114 and the horizontal transverse ribs 6121 and the horizontal longitudinal ribs 6122 are welded and attached to the horizontal transverse ribs 6121 and vertical ribs 6123. It may be provided that the formwork and ribs may alternatively be positioned differently. The welding sequence and process may be performed by other means well known to the person skilled in the art, or another method of fixation may be used.

Во время строительства также необходимо установить переднюю и заднюю опалубку (не показан на фигуре). Передняя и задняя стороны и верхняя сторона опорного модуля 60 не нуждаются в креплении, поэтому используются обычные деревянные опалубки. Бетон заливают в приемную полость, образованную между нижней опалубкой 6111, левой опалубкой 6112, правой опалубкой 6113, кольцевой опалубкой 6114, а также передней и задней опалубками. На верхней стороне опалубку не размещают, поэтому состояние бетона можно удобно наблюдать во время строительства. После заливки бетона его верхнюю сторону можно выровнять пластиной. После заливки и затвердевания бетона передняя и задняя опалубки удаляются, чтобы сформировать опорный модуль 60, после чего опорный модуль 60 доставляется к перегородке 103 и устанавливается во вмещающую канавку 1031. Затем узел 20 формирования пучка помещается в опорный модуль 60, причем внешняя стена узла 20 формирования пучка соответствует внутренней поверхности кольцевой опалубки 6114. Чтобы ограничить свободу поступательного движения вперед-назад и свободу вращения узла 20 формирования пучка, узел 20 формирования пучка неподвижно соединен с опорным модулем 60. Например, в кольцевой опалубке 6114 предусмотрено резьбовое отверстие, в соответствующем месте внешней стены узла 20 формирования пучка предусмотрено отверстие, и узел 20 формирования пучка и кольцевая опалубка 6114 соединены болтом. Может быть предусмотрено использование другого способа соединения. Перед заливкой бетона резьбовое отверстие кольцевой опалубки 6114 затыкается пластиковой защитной втулкой для предотвращения утечки бетона из резьбового отверстия и защиты резьбы. Чтобы обеспечить плотность бетона под кольцевой опалубкой, в нижней части передней или задней опалубки может быть предусмотрен проем, через который и заливается бетон. После заливки и отверждения бетона пластиковая защитная втулка, вставленная в резьбовое отверстие кольцевой опалубки 6114, вынимается, узел формирования пучка помещается в приемную полость, образованную внутренней поверхностью кольцевой опалубки 6114, затем узел 20 формирования пучка и опорный модуль 60 соединяют болтом. Может быть предусмотрено иное альтернативное выполнение конструкции, хорошо известное специалисту в данной области.During construction, it is also necessary to install the front and rear formwork (not shown in the figure). The front and rear sides and the top side of the support module 60 do not need to be fastened, so conventional wooden formwork is used. Concrete is poured into a cavity formed between the bottom formwork 6111, the left formwork 6112, the right formwork 6113, the annular formwork 6114, and the front and rear formworks. Formwork is not placed on the upper side, so the condition of the concrete can be conveniently observed during construction. After pouring the concrete, its upper side can be leveled with a plate. After the concrete has been poured and cured, the front and back formworks are removed to form the support module 60, after which the support module 60 is delivered to the bulkhead 103 and installed in the containing groove 1031. The beam former corresponds to the inner surface of the annular formwork 6114. To limit the freedom of translational movement back and forth and the freedom of rotation of the beam forming unit 20, the beam forming unit 20 is fixedly connected to the support module 60. the beam forming unit 20 is provided with an opening, and the beam forming unit 20 and the annular formwork 6114 are bolted together. It may be envisaged to use another method of connection. Before concrete is poured, the threaded hole of the 6114 ring formwork is plugged with a plastic protective sleeve to prevent concrete from leaking out of the threaded hole and protect the threads. To ensure the density of concrete under the ring formwork, an opening can be provided in the lower part of the front or rear formwork through which the concrete is poured. After the concrete is poured and cured, the plastic protective sleeve inserted into the threaded hole of the annular formwork 6114 is removed, the beam forming unit is placed in the receiving cavity formed by the inner surface of the annular formwork 6114, then the beam forming unit 20 and the support module 60 are connected by a bolt. Other alternative embodiments of the design, well known to the person skilled in the art, may be envisaged.

Затем регулируются положения опорного модуля 60 и узла 20 формирования пучка. Как показано на фиг. 5 и фиг. 6, регулирующий элемент 62 размещен в опорном модуле 60, и регулирующее устройство (не показано на фигуре), такое как домкрат, воздействует на регулирующий элемент 62 для регулировки положений опорного модуля 60 и узла 20 формирования пучка, так что узел 20 формирования пучка может перемещаться между первым положением и вторым положением. Центральная ось узла 20 формирования пучка приблизительно совпадает с центральной осью передающей трубки ускорителя в первом положении, а во втором положении центральная ось узла 20 формирования пучка не совпадает с центральной осью передающей трубки ускорителя. Таким образом, степень совпадения между центром узла формирования пучка и центром линии пучка улучшается, так что цель может быть помещена в центральное отверстие узла формирования пучка. Регулирующий элемент 62 размещен в нижней части боковой стены опорного модуля 60, обращенной к комнате 101 облучения. Может быть предусмотрено, что регулирующий элемент 62 в альтернативном варианте может быть размещен в другом положении. В качестве альтернативы регулирующий элемент может быть размещен на узле формирования пучка, регулирующий элемент непосредственно приводит в действие узел формирования пучка для регулировки положения. Поскольку домкрат действует на регулирующий элемент в качестве сосредоточенной силы, скрученные ребра могут быть размещены в соответствующих положениях усиливающей части 61 для увеличения прочности. В этом варианте осуществления регулирующий элемент 62 представляет собой L-образную опору, включающую в себя первую боковую пластину 621 и вторую боковую пластину 622, которые перпендикулярны друг другу. Первая боковая пластина 621 зафиксирована на нижней части боковой стены опорного модуля 60, обращенной к комнате 101 облучения, с помощью болта. Домкрат действует на вторую боковую пластину 622. Регулирующий элемент 62 дополнительно включает в себя армирующую реберную пластину 623, соединенную с первой боковой пластиной и второй боковой пластиной для увеличения прочности. Опора может быть сконструирована из стальной пластины. Может быть предусмотрено, что опора может иметь другую структуру или может быть изготовлена из другого материала.Then the positions of the reference module 60 and the beam forming unit 20 are adjusted. As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the adjusting member 62 is placed in the support module 60, and the adjusting device (not shown in the figure) such as a jack acts on the adjusting member 62 to adjust the positions of the support module 60 and the beam forming unit 20 so that the beam forming unit 20 can be moved. between the first position and the second position. The central axis of the beam forming unit 20 approximately coincides with the central axis of the accelerator transfer tube in the first position, and in the second position the central axis of the beam forming unit 20 does not coincide with the central axis of the accelerator transfer tube. Thus, the degree of coincidence between the center of the beam forming unit and the center of the beam line is improved so that the target can be placed in the center hole of the beam forming unit. The control element 62 is located at the bottom of the side wall of the support module 60 facing the irradiation room 101 . It can be provided that the adjusting element 62 can alternatively be placed in a different position. Alternatively, a control element may be placed on the beam forming unit, the control element directly actuating the beam forming unit to adjust the position. Since the jack acts as a concentrated force on the adjusting member, twisted ribs can be placed at the appropriate positions of the reinforcing portion 61 to increase strength. In this embodiment, the control member 62 is an L-shaped support including a first side plate 621 and a second side plate 622 that are perpendicular to each other. The first side plate 621 is fixed to the bottom of the side wall of the support module 60 facing the irradiation room 101 with a bolt. The jack acts on the second side plate 622. The adjusting member 62 further includes a reinforcing rib plate 623 connected to the first side plate and the second side plate to increase strength. The support may be constructed from a steel plate. It can be provided that the support may have a different structure or be made of a different material.

После регулировки опорный модуль 60 фиксируется (например, стальная пластина размещается в зазоре между опорным модулем и полом, и опорный модуль фиксируется на полу с помощью болта или подобного средства), и экран (не показан на фигуре) заполняется между перегородкой 103 и опорным модулем 60 для сохранения положений опорного модуля и узла формирования пучка и предотвращения прохождения пучка через зазор между перегородкой и опорным модулем. Материал экрана включает, по меньшей мере, одно из материала, экранирующего фотоны, и материала, экранирующего нейтроны. Материал может представлять собой твердый материал, отрезанный до подходящего размера, например, свинец, сплав свинца и сурьмы, тефлон, графит, парафин, полиэтилен, полиэтилен, содержащий карбид бора, или карбонат лития, или фторид лития, ПММА (акрил) или ПММА, содержащий карбид бора, карбонат лития или фторид лития; или может быть порошком, заполняющим жесткий контейнер или гибкий контейнер, отрезанный до подходящего размера, например порошком карбида бора, или карбоната лития, или фторида лития; или может быть жидкостью, заполняющей жесткий контейнер, или гибким контейнером, отрезанным до подходящего размера, например, водой, которая растворяет порошок карбида бора или карбоната лития или фторида лития, тяжелой водой и борной кислотой; или же гибким твердым телом, например резиной или силиконом. Регулирующий элемент 62 может быть удален, после чего устанавливается экранирующая пластина 70, которая блокирует экран для дальнейшего уменьшения излучения.After adjustment, the support module 60 is fixed (for example, a steel plate is placed in the gap between the support module and the floor, and the support module is fixed to the floor with a bolt or the like), and a screen (not shown in the figure) is filled between the baffle 103 and the support module 60 to maintain the positions of the support module and the beam forming unit and prevent the beam from passing through the gap between the septum and the support module. The shield material includes at least one of a photon shielding material and a neutron shielding material. The material may be a solid material cut to a suitable size, such as lead, lead-antimony alloy, Teflon, graphite, paraffin, polyethylene, polyethylene containing boron carbide, or lithium carbonate, or lithium fluoride, PMMA (acrylic) or PMMA, containing boron carbide, lithium carbonate or lithium fluoride; or may be a powder filling a rigid container or a flexible container cut to a suitable size, such as boron carbide or lithium carbonate or lithium fluoride powder; or may be a liquid filling a rigid container or a flexible container cut to a suitable size, such as water which dissolves boron carbide or lithium carbonate or lithium fluoride powder, heavy water and boric acid; or a flexible solid body such as rubber or silicone. The control element 62 can be removed, after which the shield plate 70 is installed, which blocks the shield to further reduce radiation.

Система 100 борной нейтронозахватной терапии может дополнительно включать в себя комнату подготовки, комнату управления и другое пространство, используемое для содействия лечению. Каждая комната облучения может быть оборудована одной комнатой подготовки, используемой для подготовительных работ, например, для закрепления облучаемого субъекта на лечебном столе, введения борсодержащих фармацевтических препаратов и моделирования плана лечения перед обработкой облучением. Между комнатой подготовки и комнатой облучения может находиться соединительный проход, и после завершения подготовительных работ облучаемый субъект может быть непосредственно помещен в комнату облучения, или же управляющий механизм управления управлять автоматическим переводом облучаемого субъекта в комнату облучения по рельсу. Комната управления предназначена для управления ускорителем, устройством передачи пучка, лечебным столом и т.п., а также для управления и контроля всего процесса облучения. При этом диспетчер в контрольной комнате может одновременно осуществлять мониторинг множества комнат облучения.The boron neutron capture therapy system 100 may further include a preparation room, a control room, and other space used to facilitate treatment. Each irradiation room can be equipped with one preparation room used for preparatory work such as fixing the irradiated subject on the treatment table, administering boron-containing pharmaceuticals, and modeling a treatment plan prior to irradiation treatment. There may be a connecting passage between the preparation room and the irradiation room, and after the completion of the preparatory work, the irradiated subject can be directly placed in the irradiation room, or the control mechanism can control the automatic transfer of the irradiated subject to the irradiation room by rail. The control room is designed to control the accelerator, beam transfer device, treatment table, etc., as well as to control and monitor the entire irradiation process. In this case, the controller in the control room can simultaneously monitor multiple exposure rooms.

В данном варианте осуществления бетонная стена представляет собой борсодержащую баритовую бетонную стену толщиной более 1 м и плотностью 3 г/куб. см. Борсодержащий бетон имеет улучшенные свойства поглощения нейтронов, что усиливает эффект радиационного экранирования бетона, при этом металлические материалы в бетоне также могут подвергаться воздействию меньшего количества нейтронов. Следует понимать, что бетонная стена может иметь другую толщину или плотность или может быть изготовлена из другого материала, а разные части бетонной стены могут иметь разную толщину, плотность или материалы. Следует понимать, что настоящее изобретение применимо и к другим типам систем нейтронного облучения; настоящее изобретение применимо и к другим типам систем радиационного облучения, при этом устройство генерации нейтронов может быть заменено другим устройством, генерирующим излучение, материал бетона и опорный узел могут быть при необходимости заменены.In this embodiment, the concrete wall is a boron-barite concrete wall with a thickness of more than 1 m and a density of 3 g/cu. see Boron-containing concrete has improved neutron absorption properties, which enhances the radiation shielding effect of concrete, while the metallic materials in concrete can also be exposed to less neutrons. It should be understood that the concrete wall may have a different thickness or density or may be made from a different material, and different parts of the concrete wall may have different thicknesses, densities or materials. It should be understood that the present invention is applicable to other types of neutron irradiation systems; the present invention is applicable to other types of radiation exposure systems, while the neutron generation device can be replaced by another device that generates radiation, the concrete material and the support assembly can be replaced if necessary.

Хотя выше были описаны проиллюстрированные варианты осуществления настоящего изобретения, позволяющие специалисту в данной области техники понять сущность изобретения, следует понимать, что изобретение не ограничивается рамками раскрытых вариантов осуществления.Although the illustrated embodiments of the present invention have been described above to enable a person skilled in the art to understand the invention, it should be understood that the invention is not limited to the scope of the disclosed embodiments.

Для специалистов в данной области, до тех пор, пока изменения находятся в пределах сущности изобретения и объема правовой охраны, определенного прилагаемой формулой изобретения, любые изменения будут очевидны и находиться в рамках правовых притязаний настоящего изобретения.For those skilled in the art, as long as the changes are within the spirit of the invention and the scope of legal protection defined by the appended claims, any changes will be obvious and within the legal claims of the present invention.

Claims (15)

1. Система нейтронозахватной терапии, содержащая устройство генерации нейтронов и узел формирования пучка, причем устройство генерации нейтронов содержит ускоритель и мишень, при этом пучок заряженных частиц, генерированный посредством ускорения ускорителем, взаимодействует с мишенью для генерации нейтронного пучка, узел формирования пучка содержит отражатель, замедлитель, поглотитель тепловых нейтронов, радиационный экран и выход пучка, замедлитель выполнен с возможностью замедления нейтронов, генерируемых из мишени, до диапазона энергии надтепловых нейтронов, отражатель окружает замедлитель и выполнен с возможностью направлять отклоненные нейтроны обратно к замедлителю для увеличения интенсивности пучка надтепловых нейтронов, поглотитель тепловых нейтронов используется для поглощения тепловых нейтронов во избежание избыточного дозирования в поверхностных нормальных тканях во время лечения, радиационный экран используется для экранирования утекающих нейтронов и фотонов для уменьшения дозы нормальной ткани в области, не подвергающейся облучению, при этом дополнительно система нейтронозахватной терапии содержит бетонную стену, образующую пространство для размещения устройства генерации нейтронов и узла формирования пучка, опорный модуль, размещенный в бетонной стене, причем опорный модуль способен обеспечивать опору узла формирования пучка и используется для регулирования положения узла формирования пучка, при этом опорный модуль содержит бетон и армирующую часть, по меньшей мере частично, размещенную в бетоне, система нейтронозахватной терапии дополнительно содержит комнату облучения и комнату генерации пучка заряженных частиц, комната облучения и комната генерации пучка заряженных частиц представляют собой пространства, образованные бетонной стеной, комната генерации пучка заряженных частиц, по меньше мере частично, вмещает ускоритель, при этом опорный модуль и узел формирования пучка, по меньшей мере частично, размещены в перегородке между комнатой облучения и комнатой генерации пучка заряженных частиц.1. A neutron capture therapy system comprising a neutron generation device and a beam formation unit, wherein the neutron generation device comprises an accelerator and a target, while the charged particle beam generated by acceleration by the accelerator interacts with the target to generate a neutron beam, the beam formation unit contains a reflector, a moderator , thermal neutron absorber, radiation shield and beam exit, moderator is configured to slow down neutrons generated from the target to the epithermal neutron energy range, the reflector surrounds the moderator and is configured to direct deflected neutrons back to the moderator to increase the intensity of the epithermal neutron beam, thermal absorber neutrons is used to absorb thermal neutrons to avoid overdosing in superficial normal tissues during treatment, a radiation shield is used to shield escaping neutrons and photons to reduce doses of normal tissue in the area not exposed to radiation, while in addition the system of neutron capture therapy contains a concrete wall that forms a space for placing a neutron generation device and a beam forming unit, a support module located in a concrete wall, and the support module is able to provide support for the beam formation unit and is used to control the position of the beam formation unit, wherein the support module contains concrete and a reinforcing part at least partially placed in concrete, the neutron capture therapy system additionally contains an irradiation room and a charged particle beam generation room, an irradiation room and a charged particle beam generation room represent are spaces formed by a concrete wall, the charged particle beam generation room at least partially accommodates the accelerator, while the reference module and the beam forming unit are at least partially located in the partition between the irradiation room and the room this generation of a beam of charged particles. 2. Система нейтронозахватной терапии по п.1, причем система нейтронозахватной терапии содержит лечебный стол, размещенный в комнате облучения, и в комнате облучения облучаемый субъект на лечебном столе обрабатывается облучением пучка нейтронов.2. The neutron capture therapy system according to claim 1, wherein the neutron capture therapy system comprises a treatment table placed in an irradiation room, and in the irradiation room, an irradiated subject on the treatment table is treated with neutron beam irradiation. 3. Система нейтронозахватной терапии по п.2, в которой перегородка снабжена на стороне, близкой к комнате облучения, вмещающей канавкой для вмещения, по меньшей мере частично, опорного модуля, а на стороне, близкой к комнате генерации пучка заряженных частиц, канавкой для прохождения передающей трубки ускорителя, причем вмещающая канавка и эта канавка проходят через перегородку в направлении прохождения пучка нейтронов, а контур поперечного сечения опорного модуля находится между контурами поперечного сечения вмещающей канавки и этой канавки на плоскости, перпендикулярной направлению прохождения нейтронного пучка.3. The neutron capture therapy system according to claim 2, in which the baffle is provided on the side close to the irradiation room with a accommodating groove for receiving, at least partially, the reference module, and on the side close to the charged particle beam generation room, with a groove for passing of the accelerator transmitting tube, wherein the containing groove and this groove pass through the partition in the direction of the neutron beam passage, and the cross-sectional contour of the reference module is located between the cross-sectional contours of the containing groove and this groove on a plane perpendicular to the neutron beam passage direction. 4. Система нейтронозахватной терапии по п.2, в которой имеется регулирующий элемент, размещенный в опорном модуле, и регулирующее устройство, действующее на регулирующий элемент для регулировки положений опорного модуля и узла формирования пучка.4. The neutron capture therapy system according to claim 2, in which there is a control element located in the support module, and a control device acting on the control element to adjust the positions of the support module and the beam forming unit. 5. Система нейтронозахватной терапии по п.4, в которой узел формирования пучка выполнен с возможностью перемещения между первым положением и вторым положением, при этом в первом положении центральная ось узла формирования пучка совпадает с центральной осью передающей трубки ускорителя, а во втором положении центральная ось узла формирования пучка не совпадает с центральной осью передающей трубки ускорителя.5. The neutron capture therapy system according to claim 4, in which the beam formation unit is movable between the first position and the second position, while in the first position the central axis of the beam formation unit coincides with the central axis of the accelerator transmission tube, and in the second position the central axis the beam forming unit does not coincide with the central axis of the accelerator transfer tube. 6. Система нейтронозахватной терапии по п.4, в которой регулирующий элемент содержит первую боковую пластину и вторую боковую пластину, которые соединены друг с другом, причем первая боковая пластина неподвижно соединена с опорным модулем, а на вторую боковую пластину действует регулирующее устройство.6. The neutron capture therapy system according to claim 4, wherein the adjusting element comprises a first side plate and a second side plate that are connected to each other, wherein the first side plate is fixedly connected to the support module, and the second side plate is acted upon by the adjusting device. 7. Система нейтронозахватной терапии по п.4, в которой пространство между перегородкой и опорным модулем заполнено экраном для сохранения положений опорного модуля и узла формирования пучка, причем материал экрана содержит по меньшей мере один материал фотонного экранирования и материал нейтронного экранирования, при этом экран содержит по меньшей мере одно из твердого тела, гибкого твердого тела, жидкости и порошка.7. The neutron capture therapy system according to claim 4, in which the space between the partition and the reference module is filled with a screen to maintain the positions of the reference module and the beam forming unit, and the screen material contains at least one photon shielding material and a neutron shielding material, while the screen contains at least one of a solid, a flexible solid, a liquid, and a powder. 8. Система нейтронозахватной терапии по п.2, в которой имеется экранирующая пластина, размещенная на стороне перегородки рядом с комнатой облучения, причем экранирующая пластина соответствует контуру поперечного сечения опорного модуля на плоскости, перпендикулярной плоскости направления прохождения нейтронного пучка.8. The neutron capture therapy system according to claim 2, wherein there is a shielding plate placed on the side of the partition next to the irradiation room, and the shielding plate corresponds to the cross-sectional contour of the reference module on a plane perpendicular to the neutron beam direction plane. 9. Опорный модуль для обеспечения опоры узла формирования пучка в системе нейтронозахватной терапии, при этом узел формирования пучка выполнен с возможностью регулировки качества пучка излучения, генерируемого устройством генерации излучения, при этом опорный модуль содержит бетон и армирующую часть, по меньшей мере частично, размещенную в бетоне, причем армирующая часть содержит опалубку и ребра, размещенные между опалубкой, и опалубка неподвижно соединена с ребрами.9. A support module for providing support for a beam forming unit in a neutron capture therapy system, wherein the beam forming unit is configured to adjust the quality of the radiation beam generated by the radiation generation device, while the support module contains concrete and a reinforcing part, at least partially, placed in concrete, and the reinforcing part contains the formwork and the ribs placed between the formwork, and the formwork is fixedly connected to the ribs. 10. Опорный модуль для обеспечения опоры узла формирования пучка по п.9, в котором модуль упругости материала армирующей части составляет не менее 40 ГПа, предел прочности не менее 200 МПа, а предел текучести не менее 100 МПа.10. A support module for supporting the beam forming unit according to claim 9, wherein the modulus of elasticity of the material of the reinforcing part is not less than 40 GPa, the tensile strength is not less than 200 MPa, and the yield strength is not less than 100 MPa. 11. Опорный модуль для обеспечения опоры узла формирования пучка по п.9, в котором более 90% (в процентах по массе) материала армирующей части выполнено по меньшей мере из одного элемента из C, H, O, N, Si, Al, Mg, Li, B, Mn, Cu, Zn, S, Ca и Ti.11. A support module for supporting the beamforming unit according to claim 9, wherein more than 90% (in weight percent) of the material of the reinforcing part is made of at least one element of C, H, O, N, Si, Al, Mg , Li, B, Mn, Cu, Zn, S, Ca and Ti. 12. Опорный модуль для обеспечения опоры узла формирования пучка по п.9, в котором период полураспада радиоактивных изотопов, образующихся после активации армирующей части нейтронами, составляет менее 1 года.12. A support module for supporting the beam forming assembly according to claim 9, wherein the half-life of radioactive isotopes generated after activation of the reinforcing part by neutrons is less than 1 year. 13. Опорный модуль для обеспечения опоры узла формирования пучка по п.9, в котором опалубка содержит нижнюю опалубку, левую опалубку и правую опалубку, которые соответственно расположены с двух сторон нижней опалубки, и кольцевую опалубку, окруженную нижней опалубкой и левой и правой опалубками, при этом ребра содержат горизонтальные поперечные ребра, горизонтальные продольные ребра и вертикальные ребра, распределенные в бетоне с заданным интервалом, соответственно, в горизонтальном направлении, вертикальном направлении и направлении толщины бетона.13. A support module for supporting the beam forming unit according to claim 9, in which the formwork comprises a bottom formwork, a left formwork and a right formwork, which are respectively located on two sides of the bottom formwork, and an annular formwork surrounded by a bottom formwork and left and right formwork, wherein the ribs comprise horizontal transverse ribs, horizontal longitudinal ribs, and vertical ribs distributed in the concrete at a predetermined interval in the horizontal direction, the vertical direction, and the concrete thickness direction, respectively. 14. Опорный модуль для обеспечения опоры узла формирования пучка по п.13, в котором горизонтальные поперечные ребра приварены и прикреплены к левой опалубке, правой опалубке и кольцевой опалубке, вертикальные ребра приварены и прикреплены к нижней опалубке, кольцевой опалубке и горизонтальным поперечным ребрам, при этом горизонтальные продольные ребра приварены и прикреплены к горизонтальным поперечным ребрам и вертикальным ребрам.14. A support module for supporting the beam forming unit according to claim 13, in which the horizontal transverse ribs are welded and attached to the left formwork, the right formwork and the annular formwork, the vertical ribs are welded and attached to the bottom formwork, the annular formwork and the horizontal transverse ribs, when In this case, the horizontal longitudinal ribs are welded and attached to the horizontal transverse ribs and the vertical ribs. 15. Опорный модуль для обеспечения опоры узла формирования пучка по п.13, в котором внешняя стена узла формирования пучка соответствует внутренней поверхности кольцевой опалубки, и узел формирования пучка неподвижно соединен с опорным модулем.15. A support module for supporting the beam forming unit according to claim 13, wherein the outer wall of the beam forming unit corresponds to the inner surface of the annular formwork, and the beam forming unit is fixedly connected to the support module.
RU2021126315A 2019-03-18 2020-03-17 Neutron capture therapy system RU2776333C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910214957.9 2019-03-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2776333C1 true RU2776333C1 (en) 2022-07-18

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102439667B (en) * 2009-05-21 2015-01-21 西屋电气有限责任公司 Radiation shield body installed in variable expansion gap radiation shield and power generating euqipment
RU2540124C2 (en) * 2013-02-12 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерной физики им Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН (ИЯФ СО РАН) System for generating neutron beam
CN208114946U (en) * 2017-09-07 2018-11-20 南京中硼联康医疗科技有限公司 Neutron capture treatment system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102439667B (en) * 2009-05-21 2015-01-21 西屋电气有限责任公司 Radiation shield body installed in variable expansion gap radiation shield and power generating euqipment
RU2540124C2 (en) * 2013-02-12 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерной физики им Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН (ИЯФ СО РАН) System for generating neutron beam
CN208114946U (en) * 2017-09-07 2018-11-20 南京中硼联康医疗科技有限公司 Neutron capture treatment system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12168148B2 (en) Neutron capture therapy system
JP7681514B2 (en) Neutron Capture Therapy System
JP7763880B2 (en) Neutron Capture Therapy System
CN210728446U (en) Neutron capture therapy system
CN210302075U (en) Neutron capture therapy system and support module for supporting beam shaping body
CN211410738U (en) Neutron capture therapy system
CN110870950B (en) Neutron capture therapy system
RU2776333C1 (en) Neutron capture therapy system
RU2781650C1 (en) Neutron capture therapy system
CN111714786B (en) Neutron capture therapy system
CN110870951B (en) Neutron capture therapy system
CN112755406B (en) Neutron capture therapy system and beam shaping body installation method thereof
JP2025533971A (en) Beam shaper and neutron capture therapy system