TWI885553B - 動物照射裝置以及動物輻照系統 - Google Patents
動物照射裝置以及動物輻照系統 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI885553B TWI885553B TW112141750A TW112141750A TWI885553B TW I885553 B TWI885553 B TW I885553B TW 112141750 A TW112141750 A TW 112141750A TW 112141750 A TW112141750 A TW 112141750A TW I885553 B TWI885553 B TW I885553B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- neutron
- space
- shielding
- animal
- shell
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1077—Beam delivery systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N2005/1085—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy characterised by the type of particles applied to the patient
- A61N2005/109—Neutrons
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N2005/1092—Details
- A61N2005/1094—Shielding, protecting against radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N2005/1092—Details
- A61N2005/1097—Means for immobilizing the patient
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
本申請實施例公開一種動物照射裝置以及動物輻照系統,其中動物照射裝置包括沿一軸線方向延伸的殼體;慢化機構;中子反射機構;能屏蔽伽瑪射線的光子屏蔽機構;能屏蔽熱中子的第一中子屏蔽機構;其中,光子屏蔽機構在朝向垂直於軸線的截面上的投影至少部分地覆蓋照射空間和保護空間;第一中子屏蔽機構在朝向垂直於軸線的截面上的投影至少部分地覆蓋保護空間。中子反射機構可以使經過照射空間內熱中子再次彙聚至照射空間內,以提高照射空間內的熱中子劑量;光子屏蔽機構可以使容納空間內的例如伽馬射線等有害粒子維持在較低的水準,第一中子屏蔽機構可以使保護空間內的中子劑量維持在較低水準,從而優化動物體內劑量分佈來達到預設要求。
Description
本發明涉及一種臨床前動物實驗領域,尤其涉及一種動物照射裝置以及動物輻照系統。
隨著原子科學的發展,例如鈷六十、直線加速器、電子射束等放射線治療已成為癌症治療的主要手段之一。然而傳統光子或電子治療受到放射線本身物理條件的限制,在殺死腫瘤細胞的同時,也會對射束途徑上大量的正常組織造成傷害;另外由於腫瘤細胞對放射線敏感程度的不同,傳統放射治療對於較具抗輻照性的惡性腫瘤(如:多行性膠質母細胞瘤(glioblastoma multiforme)、黑色素細胞瘤(melanoma))的治療成效往往不佳。
為了減少腫瘤周邊正常組織的輻照傷害,化學治療(chemotherapy)中的標靶治療概念便被應用於放射線治療中;而針對高抗輻照性的腫瘤細胞,目前也積極發展具有高相對生物效應(relative biological effectiveness,RBE)的輻照源,如質子治療、重粒子治療、中子捕獲治療等。其中,中子捕獲治療便是結合上述兩種概念,如硼中子捕獲治療,借由含硼藥物在腫瘤細胞的特異性集聚,配合精准的中子射束調控,提供比傳統放射線更好的癌症治療選擇。
硼中子捕獲治療(Boron Neutron Capture Therapy,BNCT)是利用含硼(
10B)藥物對熱中子具有高捕獲截面的特性,借由
10B(n,α)
7Li中子捕獲及核分裂反應產生
4He和
7Li兩個重荷電粒子。參照圖1和圖2,其分別示出了硼中子捕獲反應的示意圖和
10B(n,α)
7Li中子捕獲核反應方程式,兩荷電粒子的平均能量約為2.33 MeV,具有高線性轉移(Linear Energy Transfer,LET)、短射程特徵,α粒子的線性能量轉移與射程分別為150 keV/μm、8 μm,而
7Li重荷粒子則為175 keV/μm、5 μm,兩粒子的總射程約相當於一個細胞大小,因此對於生物體造成的輻照傷害能局限在細胞層級,當含硼藥物選擇性地聚集在腫瘤細胞中,搭配適當的中子射源,便能在不對正常組織造成太大傷害的前提下,達到局部殺死腫瘤細胞的目的。
為了研究輻射生物學效應及驗證放射線治療的效果,臨床治療前需要進行動物輻照實驗,實驗中,通常需要將動物進行固定和照射,進行相關輻照研究。
例如,動物照射試驗作為臨床前動物試驗的一部分,要求其結果真實、可靠、準確、科學和完整。而目前尚未有一套適合動物尤其是體型相對較小的小鼠的動物照射裝置。
本發明所要解決的技術問題在於,針對現有技術的不足提供一種動物照射裝置以及動物輻照系統,其用於調整中子束流,優化動物體內劑量分佈。
本申請實施例公開了一種動物照射裝置,包括:
沿一軸線方向延伸的殼體,所述殼體形成供動物放置的容納空間,所述容納空間包括相互連通的照射空間和保護空間;所述殼體具有沿所述軸線方向相對的第一側和第二側;
慢化機構,所述慢化機構位於所述殼體的第一側;
中子反射機構,所述中子反射機構位於所述殼體的第二側;
沿所述軸線方向,所述容納空間和所述慢化機構之間,或者,所述容納空間和所述中子反射機構之間,設有能屏蔽伽馬射線的光子屏蔽機構;
沿所述軸線方向,所述容納空間和所述慢化機構之間,或者,所述容納空間和所述中子反射機構之間,設有能屏蔽熱中子的第一中子屏蔽機構。
優選地,所述光子屏蔽機構包括沿所述軸線方向位於所述容納空間和所述慢化機構之間的第一光子屏蔽部,以及沿所述軸線方向位於所述容納空間和所述中子反射機構之間的第二光子屏蔽部;
所述第一中子屏蔽機構包括沿所述軸線方向位於所述容納空間和所述慢化機構之間的第一中子屏蔽部,以及沿所述軸線方向位於所述容納空間和所述中子反射機構之間的第二中子屏蔽部;
其中,所述第一光子屏蔽部和所述第二光子屏蔽部在朝向垂直於所述軸線的截面上的投影至少部分地覆蓋所述照射空間和所述保護空間;
所述第一中子屏蔽部和所述第二中子屏蔽部在朝向垂直於所述軸線的截面上的投影至少部分地覆蓋所述保護空間。
優選地,所述光子屏蔽機構由鉛或鉛合金製成。
優選地,所述第一中子屏蔽機構由B
4C或Li
2CO
3製成。
優選地,所述中子反射機構由PMMA或石墨製成。
優選地,所述光子屏蔽機構包括設置在所述容納空間的內側壁上的第三光子屏蔽部。
優選地,所述殼體由能反射熱中子的材料製成。
優選地,所述殼體由PMMA材料製成。
優選地,所述慢化機構的外周側套設有能反射中子的第二中子屏蔽機構。
優選地,所述第二中子屏蔽機構由Teflon或PTFE或者石墨材料製成。
優選地,所述第二中子屏蔽機構、所述殼體和所述中子反射機構的外周在朝向垂直所述軸線的截面的投影重合。
優選地,所述慢化機構包括第一慢化件和第二慢化件,所述第一慢化件開設有分別與所述照射空間對應的照射孔,所述第二慢化件設置在所述第一慢化件背離所述殼體的一側,所述第二慢化件能覆蓋所述照射孔。
優選地,所述第一慢化件在其背離所述第二慢化件的一側設置有定位部,所述第一中子屏蔽部通過所述定位部與所述第一慢化件連接,所述第一光子屏蔽部疊設在所述第一中子屏蔽部上。
優選地,所述容納空間、所述光子屏蔽機構和所述第一中子屏蔽機構分別具有多個,所述光子屏蔽機構和所述第一中子屏蔽機構分別與所述容納空間一一對應,多個所述容納空間沿圓周方向間隔排列,任一個所述容納空間的照射空間沿徑向位於對應的所述保護空間的內側;所述殼體的中心設置有沿其軸線方向延伸的連通槽,所述連通槽與任一個所述容納空間相連通,所述中子反射機構上設置有與所述連通槽連通的呼吸孔。
優選地,所述容納空間內能拆卸地設置有用於固定動物的墊片。
優選地,所述中子反射機構包括沿所述軸線方向層疊設置的多個中子反射單元,每個所述中子反射機構的厚度不大於20公分。
本申請實施例還公開了一種動物照射裝置,包括:
第一基體,所述第一基體包括中子慢化裝置、設置在所述中子慢化裝置上的第一屏蔽裝置;
沿軸線方向延伸的殼體,所述殼體內形成有用於放置動物的容納空間;
第二基體,所述第二基體包括中子反射機構、設置在所述中子反射機構上的第二屏蔽裝置;
所述殼體沿所述軸線方向設置在所述第一基體和所述第二基體之間;
其中,所述第一屏蔽裝置、所述第二屏蔽裝置以及所述中子反射機構在朝向垂直於所述軸線的截面上的投影至少部分地覆蓋所述容納空間。
優選地,所述第一基體、所述殼體、所述第二基體的外周重合。
優選地,所述殼體沿其軸線方向相對的兩側分別與所述第一基體和所述第二基體貼合。
本申請實施例還公開了一種動物輻照系統,包括:
用於產生放射線的放射源,所述放射源包括具有預設孔徑的束流孔洞,
如上述的動物照射裝置穿設在所述束流孔洞內,所述動物照射裝置的最大外徑等於或略小於所述束流孔洞的預設孔徑。
綜上所述,本發明實施例所採用上述方法,具有以下優點:
1、中子反射機構可以使經過照射空間內熱中子再次彙聚至照射空間內,以提高照射空間內的熱中子劑量;與此同時,光子屏蔽機構可以使容納空間內的例如伽馬射線等有害粒子維持在較低的水準,第一中子屏蔽機構可以使保護空間內的中子劑量維持在較低水準。由此,可以優化動物體內劑量分佈來達到預設要求。
2、第二中子屏蔽機構可以使通過慢化機構的熱中子進行彙聚,以更集中地輻射至照射空間。
3、當殼體由能反射熱中子的材料製成時,殼體也可以將進入其內的熱中子進行反射並且彙聚至照射空間。
4、第三光子屏蔽部可以進一步減少由殼體彙聚帶來的伽馬射線對容納空間內動物的輻射影響。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容,請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式,然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明,並非用來對本發明加以限制。
為了使本技術領域的人員更好地理解本說明書中的技術方案,下面將結合本說明書實施例中的附圖,對本說明書實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本說明書一部分實施例,而不是全部的實施例。基於本說明書中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都應當屬於本說明書保護的範圍。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明實施方式,本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用,本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用,在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外,本發明的附圖僅為簡單示意說明,並非依實際尺寸的描繪,事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容,但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。
應當可以理解的是,雖然本文中可能會使用到「第一」、「第二」、「第三」等術語來描述各種組件或者訊號,但這些組件或者訊號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一組件與另一組件,或者一訊號與另一訊號。另外,本文中所使用的術語「或」,應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
如圖3,動物輻照系統100包括放射源10和動物照射裝置20,放射源10用於產生放射線並包括射束出口OUT,動物照射裝置20用於容納動物200。照射時,先將動物200在動物照射裝置20中進行定位,再將動物照射裝置20相對於放射源10進行固定,然後控制放射源10產生放射線並從射束出口OUT出來照射向動物照射裝置20中的動物200。
本實施例中,動物輻照系統100為硼中子捕獲治療系統,放射源10包括中子產生裝置11、射束整形體12和準直器13。中子產生裝置11用於產生中子束N,中子產生裝置11包括帶電粒子線產生裝置111和靶材T,帶電粒子線產生裝置111包括加速器,通過加速器對帶電粒子(如質子、氘核等)進行加速,產生如質子線的帶電粒子線P,帶電粒子線P照射到靶材T並與靶材T作用產生中子,中子形成中子束N。合適的核反應可依據所需的中子產率與能量、可提供的加速帶電粒子能量與電流大小、靶材T的物化性等特性來挑選,在此對加速器111、靶材T的具體構造不做詳細描述。射束整形體12用於調整中子束N的射束品質,準直器13用以彙聚中子束N,使中子束N在進行治療的過程中具有較高的靶向性,準直器13形成射束出口OUT,從射束出口OUT出來的中子束N圍繞中心軸線X限定一根主軸。中子產生裝置11產生的中子束N依次通過射束整形體12和準直器13照射向動物照射裝置20中的動物200。圖示及下文所述中子束N方向不代表實際的中子運動方向,而是代表中子束N整體運動趨勢的方向。可以理解,中子產生裝置11還可以有其他的構造,如不採用加速器111中子源;射束整形體12和準直器13的構造在此不做詳細描述。可以理解,放射源10在動物200輻照試驗後可同時用於腫瘤患者的治療。放射源10還可以有其他的構造,如包括其他放射線產生裝置,或者不具有射束整形體12或準直器13。
圖4示出了本申請另一個實施例的動物輻照系統100,與上個實施例類似的,動物輻照系統100將帶電粒子線P照射到靶材T上形成能譜較寬的中子射束,緩速體Z將能譜較寬的中子射束調整為具有一定能量範圍的中子束N,再向動物照射裝置20輻射。射束整形體12可以用於調整中子束N的射束品質。與上個實施例不同的,在本實施方式中,該動物輻照系統100沒有設置準直器,射束出口設在射束整形體12上。
參照圖5至圖9所示,基於此,本申請實施例公開了一種動物照射裝置20,包括:
沿一軸線Y方向延伸的殼體21,所述殼體21形成供動物200放置的容納空間210,所述容納空間210包括相互連通的照射空間2101和保護空間2102;所述殼體21具有沿所述軸線Y方向相對的第一側和第二側;
慢化機構22,所述慢化機構22位於所述殼體21的第一側;
中子反射機構23,所述中子反射機構23位於所述殼體21的第二側;
沿所述軸線方向,所述容納空間210和所述慢化機構22之間,或者,所述容納空間210和所述中子反射機構23之間,設有能屏蔽伽馬射線的光子屏蔽機構24;
沿所述軸線方向,所述容納空間210和所述慢化機構22之間,或者,所述容納空間210和所述中子反射機構23之間,設有能屏蔽熱中子的第一中子屏蔽機構25。
在本實施方式中,所述光子屏蔽機構24包括沿所述軸線Y方向位於所述容納空間210和所述慢化機構22之間的第一光子屏蔽部241,以及沿所述軸線Y方向位於所述容納空間210和所述中子反射機構23之間的第二光子屏蔽部242。
所述第一中子屏蔽機構25包括沿所述軸線Y方向位於所述容納空間210和所述慢化機構22之間的第一中子屏蔽部251,以及沿所述軸線Y方向位於所述容納空間210和所述中子反射機構23之間的第二中子屏蔽部252。
其中,所述第一光子屏蔽部241和所述第二光子屏蔽部242在朝向垂直於所述軸線Y的截面上的投影至少部分地覆蓋所述照射空間2101和所述保護空間2102。
所述第一中子屏蔽部251和所述第二中子屏蔽部252在朝向垂直於所述軸線Y的截面上的投影至少部分地覆蓋所述保護空間2102。
在其他可選的實施方式中,可以理解的是,所述光子屏蔽機構24和所述第一中子屏蔽機構25的具體結構可以基於上文進行任意的排列組合。例如,所述光子屏蔽機構24也可以僅在所述容納空間210和所述慢化機構22之間設置。或者,所述光子屏蔽機構24也可以僅在所述容納空間210和所述中子反射機構23之間。
所述第一中子屏蔽機構25也可以僅在所述容納空間210和所述慢化機構22之間。或者,所述第一中子屏蔽機構25也可以僅在所述容納空間210和所述中子反射機構23之間設置。
又例如,所述光子屏蔽機構24也可以同時在所述容納空間210和所述慢化機構22之間,以及在所述容納空間210和所述中子反射機構23之間設置。同時,所述第一中子屏蔽機構25僅在所述容納空間210和所述慢化機構22之間。或者,所述第一中子屏蔽機構25僅在所述容納空間210和所述中子反射機構23之間設置。
再例如,所述第一中子屏蔽機構25可以同時在所述容納空間210和所述慢化機構22之間,以及在所述容納空間210和所述中子反射機構23之間設置。同時,所述光子屏蔽機構24僅在所述容納空間210和所述慢化機構22之間。或者,所述光子屏蔽機構24僅在所述容納空間210和所述中子反射機構23之間設置。
借由上述結構,所述容納空間210可以將動物200容納其中,放射源10產生的中子束N從慢化機構22的方向朝向所述容納空間210的方向照射,光子屏蔽機構24可以使照射空間2101和保護空間2102內的伽瑪射線量維持在較低或極低的水準,中子反射機構23可以使照射空間2101內的中子劑量維持在較高或者符合試驗照射需求的數值上,第一中子屏蔽機構25可以使保護空間2102內的中子劑量維持在較低或極低的水準。由此,可以優化動物200體內劑量分佈來達到預設要求。
以動物200為小鼠舉例,可以採用該動物照射裝置20對小鼠的頸部腫瘤進行熱中子治療試驗。在本實施方式中的治療試驗中,小鼠的照射部位可以包括小鼠的頸部。換言之,本試驗希望在保證放射源10能量不變的情況下,使得小鼠的頸部可以盡可能多地獲得熱中子。而小鼠除去頸部的部位為非照射部位,可以包括小鼠的頸部以下的諸如軀幹、腹部內的器官、尾部等。換言之,本試驗希望在使小鼠的頸部獲得盡可能多的熱中子的同時,能夠儘量降低熱中子和其他射線對非照射部位的危害。
當然的,在其他試驗中,也可以採用該動物照射裝置20對其他動物200(例如,大鼠、兔子等)進行試驗,也可以對其他照射部位(例如尾部、頸部等)進行熱中子試驗,當然試驗的目的也可以不僅僅局限在治療試驗,還可以根據需要為毒性試驗等其他試驗內容。
圖5和圖6示出了本申請實施例中的一種動物照射裝置20,該動物照射裝置20包括沿軸線Y方向延伸的殼體21、位於所述殼體21的第一側(圖5中上側)的慢化機構22和位於所述殼體21的第二側(圖5中下側)的中子反射機構23。
參照圖8和圖9所示,所述殼體21形成有供動物200放置的容納空間210。所述容納空間210內可以將動物200容納其中。所述容納空間210包括相互連通的照射空間2101和保護空間2102。照射空間2101沿所述軸線Y方向與小鼠的照射部位(例如,頸部腫瘤)相對應。即,小鼠的照射部位完全或大部分地位於所述照射空間2101內。保護空間2102沿軸線Y方向與非照射部位相對應。即,小鼠的非照射部位(例如,除去頸部的其他軀幹、腹部內的器官、尾部等)完全或大部分地位於所述保護空間2102內。
結合圖9所示,在本實施方式中,照射空間2101沿徑向位於所述保護空間2102的內側(圖9中的右側)。即,小鼠的頭部靠近殼體21的中心,而小鼠的尾部靠近殼體21的外周。當然的,在其他可選的實施方式中,照射空間2101和保護空間2102的排布可以根據實際需要設定。例如,也可以小鼠的頭部朝向殼體21的外周,小鼠的尾部朝向中心。或者,小鼠也可以沿垂直於殼體21直徑的方向排列設置。
如圖5、圖9和圖10所示,在本實施方式中,所述殼體21呈圓柱形。當然的,所述殼體21也可以根據需要設計成長方體、正方體、多邊形體等形狀,只要其沿預設的軸線Y方向延伸即可。所述容納空間210由形成在所述殼體21上並且貫通自所述殼體21的第一側向第二側貫通的空腔形成。當然的,在其他可選的實施方式中,所述容納空間210的第一側或第二側或者兩側均可以是非貫通的。相應的,所述殼體21上只要設置有能將動物200塞入所述容納空間210內的通道即可。例如,所述殼體21的周側壁上開設有與所述容納空間210連通的開口。動物200能從該開口沿徑向置於所述容納空間210內。
參照圖5和圖9所示,所述慢化機構22為沿軸線Y延伸的柱形體。所述慢化機構22可以由具有較高的中子散射截面的材料製成,例如PMMA材料。由此,慢化機構22可以更加充分地慢化中子,使由放射源10發出的中子束N的能量降至適宜小鼠照射的情況。當然的,所述慢化機構22的材料也可以根據實際需要進行選取,只要其能夠達到慢化效果,且符合小鼠或其他動物200照射要求即可。所述慢化機構22在朝向垂直於所述軸線Y的截面上的投影大部分或者全部覆蓋所述容納空間210。
所述中子反射機構23可以為沿軸線Y延伸的柱形體。所述中子反射機構23可以由具有較高的中子散射截面的材料製成,例如純度較高的PMMA材料(例如,PMMA的純度達到8N)或石墨。由此,在通過所述照射空間2101和所述殼體21後的熱中子可以被所述中子反射機構23反射而彙聚至照射空間2101。
在所述中子反射機構23由純度較高的PMMA材料(例如,PMMA的純度達到8N)製成時,所述中子反射機構23含有很少的氯、溴雜質,這樣可以避免中子束N因這些雜質被活化而產生次級伽馬射線,降低由此可能對動物200造成的毒性。考慮到純度較高的PMMA材料的厚度(例如,一般不能超過20公分)可能受到工藝等其他方面的限制,所述中子反射機構23可以包括沿所述軸線Y方向層疊設置的多個中子反射單元231。為了使儘量多的熱中子能夠通過中子反射機構23反射至照射空間2101,所述中子反射機構23的截面積可以盡可能的大。例如,所述中子反射機構23的外周和所述殼體21的外周重合。
參照圖9和圖12所示,在慢化機構22和容納空間210之間疊設有第一光子屏蔽部241和第一中子屏蔽部251。其中,第一光子屏蔽部241覆蓋大部分或者全部的容納空間210,或者僅覆蓋全部的所述照射空間2101和所述保護空間2102。即所述第一光子屏蔽部241在朝向垂直於所述軸線Y的截面上的投影覆蓋了大部分或者全部的所述照射空間2101和所述保護空間2102,或者僅覆蓋全部的所述照射空間2101和所述保護空間2102。第一中子屏蔽部251覆蓋了大部分或者全部保護空間2102,或者僅覆蓋全部的保護空間2102。即,所述第一中子屏蔽部251在朝向垂直於所述軸線Y的截面上的投影覆蓋了大部分或者全部所述保護空間2102,或者僅覆蓋全部的保護空間2102。
參照圖9和圖13所示,在中子反射機構23和容納空間210之間疊設有第二光子屏蔽部242和第二中子屏蔽部252。其中,第二光子屏蔽部242覆蓋大部分或者全部的容納空間210,或者僅覆蓋全部的所述照射空間2101和所述保護空間2102。即所述第二光子屏蔽部242在朝向垂直於所述軸線Y的截面上的投影覆蓋了大部分或者全部的所述照射空間2101和所述保護空間2102,或者僅覆蓋全部的所述照射空間2101和所述保護空間2102。第二中子屏蔽部252覆蓋了大部分或者全部保護空間2102,或者僅覆蓋全部的保護空間2102。即,所述第二中子屏蔽部252在朝向垂直於所述軸線Y的截面上的投影覆蓋了大部分或者全部所述保護空間2102,或者僅覆蓋全部的保護空間2102。
所述光子屏蔽機構24(包括第一光子屏蔽部241和第二光子屏蔽部242)可以由鉛或鉛合金製成。鉛或鉛合金對伽馬射線具有較佳的屏蔽效果,因此,光子屏蔽機構24可以屏蔽由靶出射以及中子慢化等過程產生的伽馬射線,更大程度地減少由伽馬射線對小鼠或其他動物200造成的伽馬劑量毒性。
所述第一中子屏蔽機構25(包括第一中子屏蔽部251和第二中子屏蔽部252)可以由碳化硼(B
4C)或碳酸鋰(Li
2CO
3)材料製成。碳化硼或碳酸鋰可以吸收中子。由此,所述第一中子屏蔽機構25可以將位於其內的小鼠的部位和器官保護在內,尤其是減少了進入小鼠腹部器官的中子通量,降低腹部器官的劑量。當然的,製成所述第一中子屏蔽機構25的材料也可以根據實際需要進行選取,只要其能夠對中子或者其他對於小鼠非照射部位有害的射線或粒子進行屏蔽即可。
所述慢化機構22在接收到放射源10發射出中子束N後,將超熱中子慢化成為熱中子。經過慢化後攜帶有較多熱中子的中子束N在通過第一光子屏蔽部241對於伽馬射線的阻隔作用後,進入照射空間2101,並且穿過小鼠的照射部位。由於中子反射機構23具有較高的中子散射截面,因此部分的穿過小鼠的照射部位的熱中子或者其他流向的熱中子可以通過中子反射機構23散射再次反射至照射空間2101。由此,可以在不提高放射源10能量的情況下提高照射空間2101內的劑量率,使得照射空間2101具有符合要求的熱中子通量。同時,第一中子屏蔽部251和第一光子屏蔽部241可以使保護空間2102屏蔽由中子束N帶來的伽瑪射線和熱中子。而第二中子屏蔽部252和第二光子屏蔽部242可以使保護空間2102屏蔽由中子反射機構23帶來的伽瑪射線和熱中子,從而使得保護空間2102內的伽瑪射線和熱中子均維持在較低的通量情況下,進而對保護空間2102內的小鼠的非照射部位起到保護作用。
由此,本申請實施例中的動物照射裝置20在小鼠治療實驗中可以盡可能地增加小鼠照射部位的中子劑量率,減少非照射部位的中子劑量率,減少由非硼劑量特別是伽馬射線造成的毒性。
參照圖9和圖11所示,在本實施方式中,所述第一中子屏蔽部251通過膠水黏合在所述慢化機構22上,所述第一光子屏蔽部241通過膠水黏合在所述第一中子屏蔽部251背離所述慢化機構22的一側上。參照圖9和圖8所示,所述第二中子屏蔽部252通過膠水黏合在所述中子反射機構23上,所述第二光子屏蔽部242通過膠水黏合在所述第二中子屏蔽部252背離所述中子反射機構23的一側上。
在另一個可選的實施方式中,所述第一光子屏蔽部241通過膠水黏合在所述慢化機構22上,所述第一中子屏蔽部251通過膠水黏合在所述第一光子屏蔽部241背離所述慢化機構22的一側上。所述第二光子屏蔽部242通過膠水黏合在所述中子反射機構23上,所述第二中子屏蔽部252通過膠水黏合在所述第二光子屏蔽部242背離所述中子反射機構23的一側上。
相較於金屬材料和非金屬材料之間的黏合,非金屬材料和非金屬材料的黏合一般地更為牢固。考慮到第一中子屏蔽部251、第二中子屏蔽部252、慢化機構22和中子反射機構23為非金屬材料,而第一光子屏蔽部241和第二光子屏蔽部242為金屬材料,因此,圖9示例中的結構相較於後一個實施例一般更為牢固。
當然的,上述各個連接也可以根據實際需要,採用諸如螺栓、螺釘、鉚接、卡接、插接等固定連接方式。
在一個優選的實施方式中,在放射源10發射出同等能量的中子束N情況下,為了能使所述照射空間2101內聚集更多的熱中子劑量,所述殼體21也可以和所述第一中子反射機構23類似的,由較高的中子散射截面的材料製成。例如,所述殼體21可以由純度較高(例如,純度達到8N)的PMMA材料製成。此時,經過殼體21的熱中子會被進一步反射回照射空間2101,並且被所述第一中子屏蔽機構25屏蔽在所述保護空間2102外。同時,純度較高的PMMA材料含有很少的氯、溴雜質,這樣可以避免中子束N因這些雜質被活化而產生次級伽馬射線,降低由此可能對動物200造成的毒性。考慮到純度較高的PMMA材料的厚度(例如,一般不能超過20公分)可能受到工藝等其他方面的限制,所述殼體21可以包括沿所述軸線Y方向層疊設置的多個殼單元211。各個殼單元211上均開設有空腔,所有空腔沿所述軸線Y方向連通共同形成所述容納空間210。
如圖10所示,在一個優選的實施方式中,所述光子屏蔽機構24包括設置在所述容納空間210的內側壁上的第三光子屏蔽部243。所述殼體21的內部形成有自其第一側向第二側延伸且用於形成所述容納空間210的內側壁。一般的,所述第三光子屏蔽部243的形狀與所述內側壁匹配且貼合。在本實施方式中,所述內側壁的數量為兩個,且這兩個內側壁為自第一側向第二延伸的平面。相應的,每個所述內側壁均對應設置有一個所述第三光子屏蔽部243,任一個所述第三光子屏蔽部243呈板狀。當然的,在其他可選的實施方式中,所述第三光子屏蔽部243的形狀並不與所述內側壁相同,而只要將所述內側壁完全覆蓋即可。例如,用於形成所述容納空間210的內側壁也可以呈諸如弧形、波浪形等其他形狀,相應的,所述第三光子屏蔽部243也可以呈板狀。所述第三光子屏蔽部243也可以由鉛或鉛合金製成。正如前所述,鉛或鉛合金對伽馬射線具有較佳的屏蔽效果,因此,所述第三光子屏蔽部243可以屏蔽可能由殼體21的內側壁進入容納空間210的伽馬射線,更大程度地減少由伽馬射線對小鼠或其他動物200造成的伽馬劑量毒性。
在一個優選的實施方式中,參照圖5所示,所述慢化機構22的外周側套設有第二中子屏蔽機構26。考慮到零件製作以及工藝性要求,所述第二中子屏蔽機構26可以由Teflon材料製成。當然的,在其他可選的實施方式中,第二中子屏蔽機構26也可以由PTFE或者石墨等能屏蔽熱中子或其他粒子的屏蔽材料製成。在慢化機構22將超熱中子慢化成熱中子的同時,所述第二中子屏蔽機構26可以將產生的熱中子限制在所述慢化機構22的範圍內,儘量減少熱中子從徑向向外流動造成的損耗。
考慮到工藝尺寸的統一性,所述第二中子屏蔽機構26、所述殼體21和所述中子反射機構23的外周在朝向垂直所述軸線Y的截面的投影重合。在本實施方式中,所述第二中子屏蔽機構26、所述殼體21和所述中子反射機構23的外周均呈圓形,所述第二中子屏蔽機構26、所述殼體21和所述中子反射機構23的最大外徑相同。當然的,在其他可選的實施方式中,所述第二中子屏蔽機構26、所述殼體21和所述中子反射機構23的外周也可以根據實際需要呈諸如長方形、正方形、橢圓形等其他形狀。
優選地,參照圖7、圖11所示,所述慢化機構22包括第一慢化件221和第二慢化件222,所述第一慢化件221開設有分別與所述照射空間2101對應的照射孔2210,所述第二慢化件222設置在所述第一慢化件221背離所述殼體21的一側,所述第二慢化件222能覆蓋所述照射孔2210。由第二慢化件222慢化產生的熱中子往往會較多地向流動阻力較小的部分(即第一慢化件221的照射孔2210處)運動。因此,照射孔2210可以較多將熱中子聚集,並且將熱中子輻射至與其對應的照射空間2101。
在本實施方式中,第二中子屏蔽機構26呈圓環狀。第一慢化件221和第二慢化件222均呈圓盤狀,且嵌設在第二中子屏蔽機構26的內側。所述第一慢化件221在背離所述第二慢化件222的一側設置有定位部223。定位部223可以對所述第一中子屏蔽部251進行定位,以使所述第一中子屏蔽部251連接至所述第一慢化件221。在本實施方式中,所述定位部223對應設置在所述保護空間2102和照射空間2101之間的接合處。所述定位部223自所述第一慢化件221的端面朝著殼體21的方向凸出的凸起,其凸起的高度與第一中子屏蔽部251的厚度相等或略小。所述第一中子屏蔽部251在定位部223的定位作用下通過膠水貼合在第一慢化件221的端面上。在其他可選的實施方式中,所述定位部223也可以為自所述第一慢化件221的端面朝著背離所述殼體21的方向凹陷的凹槽,所述第一中子屏蔽部251整體或者部分地位於所述凹槽內。
為了便於作業,參照圖8所示,在容納空間210內還可以可拆卸地設置有能固定小鼠的墊片27。例如,墊片27可以通過插接的方式固定在容納空間210的內部。當然的,在其他可選的實施方式中,墊片27也可以通過諸如卡接、螺栓連接、黏接、鉚接等其他可拆卸的方式固定在所述容納空間210內部。由此,可以將小鼠通過諸如捆綁、黏結、捆紮等方式固定在墊片27上,再將墊片27固定在容納空間210的內部,就可以實現將小鼠較為穩定地置於所述容納空間210內。優選地,所述墊片27上可以設置有用於對動物200進行捆綁或者捆紮且沿軸線Y方向延伸的柱體271。
在一些應用場景下,常常需要對多個動物200(例如小鼠)進行同時照射,來進行對比參照研究。例如,可以對不同體重的小鼠施加相同的劑量,或者,可以對相同體重的小鼠施以不同的劑量,或者,可以對不同體重的小鼠施加同比的劑量。
因此,在一個可選的實施方式中,參照圖8(結合圖9)所示,所述容納空間210、所述光子屏蔽機構24和所述第一中子屏蔽機構25的數量為多個,其中,至少為2。也就是說,所述容納空間210可以根據實際需要設置為2個、3個、6個等。相應的,每個容納空間210也必然設置有對應的所述光子屏蔽機構24和所述第一中子屏蔽機構25。其中,多個所述容納空間210沿圓周方向間隔排列,任一個所述容納空間210的照射空間2101沿徑向位於對應的所述保護空間2102的內側。即,在小鼠頸部腫瘤治療試驗中,小鼠的頭部朝著圓心軸線Y,而小鼠的尾部朝向外周。為了保證小鼠在治療過程中能夠呼吸到足夠的氧氣,所述殼體21的中心設置有沿軸線Y方向延伸的連通槽212,所述連通槽212自徑向與任一個所述容納空間210連通。同時,所述中子反射機構23上設置有呼吸孔2310(結合圖14所示),該呼吸孔2310的一端與連通槽212連通。呼吸孔2310的另一端可以與外界連通。由此,小鼠的頭部可以在治療過程中,可以呼吸到由呼吸孔2310、連通槽212輸入的氧氣。考慮為了使各個小鼠或動物獲得基本相同的熱中子劑量,多個所述容納空間210可以沿圓周方向均勻排列。
基於上述結構,當放射源10產生的中子束N從慢化機構22的一側朝向小鼠照射時,照射空間2101內具有的第一伽馬射線量(也就是小鼠的照射部位接收到的伽馬射線量)和保護空間2102內具有的第二伽馬射線量(也就是小鼠的非照射部位接收到的伽馬射線量)均處於較低的且符合要求的範圍內。同時,在中子反射機構23、第二中子屏蔽機構26和第一中子屏蔽機構25的作用下,照射空間2101內具有的第一熱中子劑量(也就是小鼠的照射部位接收到的熱中子劑量)遠大於保護空間2102內具有的第二熱中子劑量(也就是小鼠的非照射部位接收到的熱中子劑量)。並且,照射空間2101內具有的第一熱中子劑量維持在較高的水準,滿足諸如治療試驗等試驗要求。保護空間2102內具有的第二熱中子劑量維持在較低或極低的水準,能夠儘量減小對小鼠或其他動物200的非照射部位的損害。
參照圖15所示,本申請實施例還公開了一種動物照射裝置20,包括:第一基體31,所述第一基體31包括中子慢化裝置311、設置在所述中子慢化裝置311上的第一屏蔽裝置312;
沿軸線Y方向延伸的殼體21,所述殼體21內形成有用於放置動物200的容納空間210;
第二基體32,所述第二基體32包括中子反射機構23、設置在所述中子反射機構23上的第二屏蔽裝置321;
所述殼體21沿所述軸線Y方向設置在所述第一基體31和所述第二基體32之間;
其中,所述第一屏蔽裝置312、所述第二屏蔽裝置321以及所述中子反射機構23在朝向垂直於所述軸線Y的截面上的投影至少部分地覆蓋所述容納空間210。
在本實施方式中,所述中子慢化裝置311可以包括慢化機構22和套設在所述慢化機構22外側的第二中子屏蔽機構26。慢化機構22可以包括沿軸線Y方向層疊設置的第一慢化件221和第二慢化件222,其中第一慢化件221相較於第二慢化件222臨近殼體21設置。其中,第一屏蔽裝置312可以包括第一中子屏蔽部251和第一光子屏蔽部241。所述第一中子屏蔽部251通過膠水黏合在所述慢化機構22上,所述第一光子屏蔽部241通過膠水黏合在所述第一中子屏蔽部251背離所述慢化機構22的一側上。其中,第一中子屏蔽部251與動物200的保護部位對應,所述第一光子屏蔽部241與動物200的照射部位對應。
在另一個可選的實施方式中,所述第一光子屏蔽部241通過膠水黏合在所述慢化機構22上,所述第一中子屏蔽部251通過膠水黏合在所述第一光子屏蔽部241背離所述慢化機構22的一側上。
相較於金屬材料和非金屬材料之間的黏合,非金屬材料和非金屬材料的黏合一般地更為牢固。考慮到第一中子屏蔽部251和慢化機構22為非金屬材料,而第一光子屏蔽部241為金屬材料,因此,圖8示例中的結構相較於後一個實施例一般更為牢固。
所述殼體21呈圓柱形。所述殼體21具有沿軸線Y方向貫通且用於形成所述容納空間210的空腔。所述殼體21朝向所述中子慢化裝置311的一側與所述第一基體31貼合。所述殼體21的外周和所述第二中子屏蔽機構26的外周重合。在另一個實施方式中,該中子慢化裝置311未設置有第二反射裝置而僅設置了慢化機構22,此時,殼體21與慢化機構22可以貼合設置。所述殼體21的外周可以與所述慢化機構22的外周重合。
所述第二基體32包括用於構成所述第二基體32主體的中子反射機構23和設置在所述中子反射機構23朝向所述第二基體32一側的第二屏蔽裝置321。第二屏蔽裝置321包括第二中子屏蔽部252和第二光子屏蔽部242。所述第二中子屏蔽部252通過膠水黏合在所述第二中子反射裝置上,所述第二光子屏蔽部242通過膠水黏合在所述第二中子屏蔽部252背離所述第二中子反射裝置的一側上。其中,第二中子屏蔽部252與動物200的保護部位對應,所述第二光子屏蔽部242與動物200的照射部位對應。
在另一個可選的實施方式中,所述第二光子屏蔽部242通過膠水黏合在所述中子反射機構23上,所述第二中子屏蔽部252通過膠水黏合在所述第二光子屏蔽部242背離所述中子反射機構23的一側上。
相較於金屬材料和非金屬材料之間的黏合,非金屬材料和非金屬材料的黏合一般地更為牢固。考慮到第二中子屏蔽部252和中子反射機構23為非金屬材料,而第二光子屏蔽部242為金屬材料,因此,圖8示例中的結構相較於後一個實施例一般更為牢固。
所述殼體21朝向所述中子反射機構23的一側與所述中子反射機構23貼合。所述殼體21的外周可以與第二基體32(中子反射機構23)的外周重合。
在使用時,可以將殼體21貼在第一基體31上,然後將動物200置入容納空間210內,再將第二基體32和第一基體31固定連接,即可實現動物200的快速定位安裝。
或者,也可以將殼體21設置在第二基體32上,然後將動物200置入容納空間210內,再將第二基體32固定連接,即可實現動物200的快速定位安裝。
優選地,所述容納空間210內能拆卸地設置有用於固定動物200的墊片27。在殼體21設置在第一基體31上之後,可以將墊片27沿軸線Y方向插入所述容納空間210內,再將第二基體32與殼體21連接上,由此實現更快速地定位安裝。考慮到墊片27的牢固性,還可以在殼體21的中心設置有固定件(圖中未示出),由此,在墊片27被插入至預設位置時,墊片27的四周均被限制。
在一個優選的實施方式中,所述第一基體31、所述殼體21、所述第二基體32之間可以設置有第一定位機構34。所述第一定位機構34包括沿所述軸線Y方向設置在所述第一基體31、所述殼體21、所述第二基體32外緣上的貫通槽341以及穿設在所述貫通槽341內的緊固部。考慮到該動物照射裝置20的厚度較大,所述緊固部可以包括自該動物照射裝置20的一側穿入所述貫通槽341的第一緊固單元342和自該動物照射裝置20的另一側穿入所述貫通槽341的第二緊固單元343,所述第一緊固單元342和所述第二緊固單元343之間能在貫通槽341內通過螺紋等方式的拆卸連接。
優選地,所述第二中子屏蔽機構26還包括與所述貫通槽341連通的定位空間344。所述第二慢化件222設置有沿徑向向外延伸的突出部,所述突出部能嵌入所述第二中子屏蔽機構26的定位空間344內。所述第二慢化件222上設置有與所述貫通槽341相對連通並能供所述緊固部穿過的連通孔。
當然的,在其他可選的實施方式中,所述第一定位機構34可以為諸如扣接、卡接等其他的快速連接方式。
為了進一步提高第二基體32和殼體21之間的精准定位,所述殼體21和所述第二基體32之間可以設置有第二定位機構35。所述第二定位機構35包括沿所述軸線Y方向設置在所述殼體21和所述第二基體32的貫通孔351以及穿設在所述貫通孔351內的固定部352。所述固定部352可以為諸如螺栓、螺釘、定位銷等連接件。
優選地,為了便於操作,在所述第二基體32或者中子反射機構23背離所述殼體21的一側還可以設置有把手33。
結合圖3、圖4和圖5所示,本申請實施例還公開了一種動物輻照系統100,包括:
用於產生放射線的放射源10,所述放射源10包括具有預設孔徑的束流孔洞,本實施例中放射源10可以包括中子產生裝置11、射束整形體12、準直器13,束流孔洞為設置在準直器13上的射束出口;在另一實施例中,可以不設置準直器,束流孔洞為設置在射束整形體12上的射束出口。
如上述的動物照射裝置20穿設在所述束流孔洞即射束出口內,所述動物照射裝置20的最大外徑等於或略小於所述束流孔洞的預設孔徑。
借由上述結構,動物照射裝置20的直徑與BSA射束出口直徑一致,可以剛好放入BSA射束出口內,不用另外的固定裝置,保持位置不變。
所述動物照射裝置的最大外徑等於或略小於所述束流孔洞的預設孔徑,可以理解為,在保證所述動物照射裝置能置於所述束流孔洞的前提條件下,所述動物照射裝置20的最大外徑無限接近於所述束流孔洞的預設孔徑。換言之,所述動物照射裝置20和所述束流孔洞之間可以形成一定的間隙,但是這兩者形成的間隙可以被控制在極小或較小的允許範圍內。
綜上,本申請具有以下優點:
1、中子反射機構23可以使經過照射空間2101內熱中子再次彙聚至照射空間2101內,以提高照射空間2101內的熱中子劑量;與此同時,光子屏蔽機構24可以使容納空間210內的例如伽馬射線等有害粒子維持在較低的水準,第一中子屏蔽機構25可以使保護空間2102內的中子劑量維持在較低水準。由此,可以優化動物200體內劑量分佈來達到預設要求。
2、第二中子屏蔽機構26可以使慢化機構22產生的熱中子進行彙聚,以更集中地輻射至照射空間2101。
3、當殼體21由能反射熱中子的材料製成時,殼體21也可以將進入其內的熱中子進行反射並且彙聚至照射空間2101。
4、第三光子屏蔽部243可以進一步減少由殼體21彙聚帶來的對動物非照射部位的輻射影響。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例,並非因此局限本發明的申請專利範圍,所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化,均包含於本發明的申請專利範圍內。
本說明書中的各個實施例採用遞進的方式描述,各個實施例之間相同或相似的部分互相參見即可,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。本申請可用於眾多通用或專用的電腦系統環境或配置中。例如:個人電腦、伺服器電腦、手持設備或可擕式設備、平板型設備、多處理器系統、基於微處理器的系統、置頂盒、可編程的電子設備、網路PC、小型電腦、大型電腦、包括以上任何系統或設備的分散式運算環境等等。
雖然通過實施例描繪了本申請,本領域普通技術人員知道,本申請有許多變形和變化而不脫離本申請的精神,希望所附的實施方式包括這些變形和變化而不脫離本申請。
100:動物輻照系統
10:放射源
20:動物照射裝置
11:中子產生裝置
12:射束整形體
13:準直器
111:帶電粒子線產生裝置
T:靶材
P:帶電粒子線
N:中子束
X:中心軸線
200:動物
21:殼體
Y:軸線
Z:緩速體
210:容納空間
2101:照射空間
2102:保護空間
211:殼單元
212:連通槽
22:慢化機構
221:第一慢化件
2210:照射孔
222:第二慢化件
223:定位部
23:中子反射機構
231:中子反射單元
2310:呼吸孔
24:光子屏蔽機構
241:第一光子屏蔽部
242:第二光子屏蔽部
243:第三光子屏蔽部
25:第一中子屏蔽機構
251:第一中子屏蔽部
252:第二中子屏蔽部
26:第二中子屏蔽機構
27:墊片
271:柱體
31:第一基體
311:中子慢化裝置
312:第一屏蔽裝置
32:第二基體
321:第二屏蔽裝置
33:把手
34:第一定位機構
341:貫通槽
342:第一緊固單元
343:第二緊固單元
344:定位空間
35:第二定位機構
351:貫通孔
352:固定部
為了更清楚地說明本說明書實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本說明書中記載的一些實施例,對於本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動性的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是硼中子捕獲反應示意圖。
圖2是
10B(n,α)
7Li中子捕獲核反應方程式。
圖3是本申請實施例的動物輻照系統的示意圖。
圖4是本申請另一實施例的動物輻照系統的示意圖。
圖5示出了本申請實施例中的動物照射裝置的結構示意圖。
圖6示出了圖5的側視圖。
圖7示出了圖5的剖視圖。
圖8示出了圖5除去慢化機構(第一基體)後的立體結構示意圖。
圖9示出了本申請實施例中的動物照射裝置的結構原理示意圖。
圖10示出了本申請實施例中的動物照射裝置中殼體的結構示意圖。
圖11示出了本申請實施例中的動物照射裝置的局部示意圖,其主要示出了第一慢化件和第二中子屏蔽機構。
圖12示出了本申請實施例中的動物照射裝置的結構示意圖,其主要示出了第一慢化件、第一光子屏蔽部和第一中子屏蔽部。
圖13示出了本申請實施例中的動物照射裝置的結構示意圖,其主要示出了中子反射機構、第二光子屏蔽部和第二中子屏蔽部。
圖14示出了本申請實施例中的中子反射單元的結構示意圖。
圖15示出了本申請另一個實施例中動物照射裝置的結構原理示意圖。
21:殼體
2101:照射空間
2102:保護空間
231:中子反射單元
2310:呼吸孔
242:第二光子屏蔽部
243:第三光子屏蔽部
27:墊片
271:柱體
32:第二基體
33:把手
34:第一定位機構
Claims (10)
- 一種動物照射裝置,其特徵在於,包括:沿一軸線方向延伸的殼體,所述殼體形成供動物放置的容納空間,所述容納空間包括相互連通的照射空間和保護空間;所述殼體具有沿所述軸線方向相對的第一側和第二側;慢化機構,所述慢化機構位於所述殼體的第一側;中子反射機構,所述中子反射機構位於所述殼體的第二側;沿所述軸線方向,所述容納空間和所述慢化機構之間,或者,所述容納空間和所述中子反射機構之間,設有能屏蔽伽馬射線的光子屏蔽機構;以及沿所述軸線方向,所述容納空間和所述慢化機構之間,或者,所述容納空間和所述中子反射機構之間,設有能屏蔽熱中子的第一中子屏蔽機構;其中所述殼體由能反射熱中子的材料製成。
- 如請求項1所述的動物照射裝置,其特徵在於,所述光子屏蔽機構包括沿所述軸線方向位於所述容納空間和所述慢化機構之間的第一光子屏蔽部,以及沿所述軸線方向位於所述容納空間和所述中子反射機構之間的第二光子屏蔽部;所述第一中子屏蔽機構包括沿所述軸線方向位於所述容納空間和所述慢化機構之間的第一中子屏蔽部,以及沿所述軸線方向位於所述容納空間和所述中子反射機構之間的第二中子屏蔽部;其中,所述第一光子屏蔽部和所述第二光子屏蔽部在朝向垂直於所述軸線的截面上的投影至少部分地覆蓋所述照射空間和所述保護空間;所述第一中子屏蔽部和所述第二中子屏蔽部在朝向垂直於所述軸線的截面上的投影至少部分地覆蓋所述保護空間。
- 如請求項1所述的動物照射裝置,其特徵在於,所述光子屏蔽機構包括設置在所述容納空間的內側壁上的第三光子屏蔽部。
- 如請求項1所述的動物照射裝置,其特徵在於,所述慢化機構的外周側套設有能反射中子的第二中子屏蔽機構,所述第二中子屏蔽機構、所述殼體和所述中子反射機構的外周在朝向垂直所述軸線的截面的投影重合。
- 如請求項1所述的動物照射裝置,其特徵在於,所述慢化機構包括第一慢化件和第二慢化件,所述第一慢化件開設有分別與所述照射空間對應的照射孔,所述第二慢化件設置在所述第一慢化件背離所述殼體的一側,所述第二慢化件能覆蓋所述照射孔。
- 如請求項1所述的動物照射裝置,其特徵在於,所述容納空間、所述光子屏蔽機構和所述第一中子屏蔽機構分別具有多個,所述光子屏蔽機構和所述第一中子屏蔽機構分別與所述容納空間一一對應,多個所述容納空間沿圓周方向間隔排列,任一個所述容納空間的照射空間沿徑向位於對應的所述保護空間的內側;所述殼體的中心設置有沿其軸線方向延伸的連通槽,所述連通槽與任一個所述容納空間相連通,所述中子反射機構上設置有與所述連通槽連通的呼吸孔。
- 如請求項1所述的動物照射裝置,其特徵在於,所述容納空間內能拆卸地設置有用於固定動物的墊片。
- 一種動物照射裝置,其特徵在於,包括:第一基體,所述第一基體包括中子慢化裝置、設置在所述中子慢化裝置上的第一屏蔽裝置;沿軸線方向延伸的殼體,所述殼體內形成有用於放置動物的容納空間;以及第二基體,所述第二基體包括中子反射機構、設置在所述中子反射機構上的第二屏蔽裝置;所述殼體沿所述軸線方向設置在所述第一基體和所述第二基體之間;其中,所述第一屏蔽裝置、所述第二屏蔽裝置以及所述中子反射機構在朝向垂直於所述軸線的截面上的投影至少部分地覆蓋所述容納空間。
- 如請求項8所述的動物照射裝置,其特徵在於,所述第一基體、所述殼體、所述第二基體的外周重合。
- 一種動物輻照系統,其特徵在於,包括:用於產生放射線的放射源,所述放射源包括具有預設孔徑的束流孔洞,如請求項1至9的任一項所述的動物照射裝置穿設在所述束流孔洞內,所述動物照射裝置的最大外徑等於或略小於所述束流孔洞的預設孔徑。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2022113447484 | 2022-10-31 | ||
| CN202211344748 | 2022-10-31 | ||
| CN202211401661.6A CN117942505A (zh) | 2022-10-31 | 2022-11-10 | 一种动物照射装置以及动物辐照系统 |
| CN2022114016616 | 2022-11-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202419121A TW202419121A (zh) | 2024-05-16 |
| TWI885553B true TWI885553B (zh) | 2025-06-01 |
Family
ID=90796865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW112141750A TWI885553B (zh) | 2022-10-31 | 2023-10-31 | 動物照射裝置以及動物輻照系統 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117942505A (zh) |
| TW (1) | TWI885553B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102824698A (zh) * | 2012-09-10 | 2012-12-19 | 田永刚 | 用于动物实验的小型可调式定向辐照装置 |
| CN104771837A (zh) * | 2015-04-03 | 2015-07-15 | 中国中原对外工程有限公司 | 一堆三照射座布局的抗癌核素中子刀 |
| TW201817382A (zh) * | 2016-11-14 | 2018-05-16 | 南京中硼聯康醫療科技有限公司 | 基於醫學影像的輻射屏蔽裝置 |
| EP3666336B1 (en) * | 2017-08-24 | 2021-06-16 | Neuboron Medtech Ltd. | Neutron capture therapy system |
| WO2021261443A1 (ja) * | 2020-06-23 | 2021-12-30 | 福島SiC応用技研株式会社 | 放射線治療装置の線量評価アルゴリズム |
| CN114522353A (zh) * | 2020-11-23 | 2022-05-24 | 南京中硼联康医疗科技有限公司 | 动物辐照系统及其辐照固定装置 |
-
2022
- 2022-11-10 CN CN202211401661.6A patent/CN117942505A/zh active Pending
-
2023
- 2023-10-31 TW TW112141750A patent/TWI885553B/zh active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102824698A (zh) * | 2012-09-10 | 2012-12-19 | 田永刚 | 用于动物实验的小型可调式定向辐照装置 |
| CN104771837A (zh) * | 2015-04-03 | 2015-07-15 | 中国中原对外工程有限公司 | 一堆三照射座布局的抗癌核素中子刀 |
| TW201817382A (zh) * | 2016-11-14 | 2018-05-16 | 南京中硼聯康醫療科技有限公司 | 基於醫學影像的輻射屏蔽裝置 |
| EP3666336B1 (en) * | 2017-08-24 | 2021-06-16 | Neuboron Medtech Ltd. | Neutron capture therapy system |
| WO2021261443A1 (ja) * | 2020-06-23 | 2021-12-30 | 福島SiC応用技研株式会社 | 放射線治療装置の線量評価アルゴリズム |
| CN114522353A (zh) * | 2020-11-23 | 2022-05-24 | 南京中硼联康医疗科技有限公司 | 动物辐照系统及其辐照固定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202419121A (zh) | 2024-05-16 |
| CN117942505A (zh) | 2024-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10603516B2 (en) | Neutron source for neutron capture therapy | |
| JP6722281B2 (ja) | 中性子捕捉療法に用いられるビーム整形体 | |
| TWI806394B (zh) | 中子捕獲治療系統及用於中子捕獲治療系統的射束整形體 | |
| JP7357545B2 (ja) | 中性子捕捉療法システム | |
| US11058898B2 (en) | Neutron capture therapy system | |
| EP3666336B1 (en) | Neutron capture therapy system | |
| RU2707651C1 (ru) | Аппарат для нейтронной терапии | |
| WO2015034058A1 (ja) | 中性子制御装置及び中性子照射装置 | |
| US12167953B2 (en) | Animal irradiation system | |
| CN219440459U (zh) | 一种动物照射装置以及动物辐照系统 | |
| CN205073543U (zh) | 用于中子捕获治疗的射束整形体 | |
| CN106552323A (zh) | 用于中子捕获治疗的射束整形体 | |
| CN210728446U (zh) | 中子捕获治疗系统 | |
| TWI885553B (zh) | 動物照射裝置以及動物輻照系統 | |
| CN109925606B (zh) | 中子捕获治疗系统 | |
| WO2024093887A1 (zh) | 一种动物照射装置以及动物辐照系统 | |
| CN109925610B (zh) | 中子捕获治疗系统 | |
| CN219440457U (zh) | 动物照射装置以及动物辐照系统 | |
| TWI866502B (zh) | 中子捕獲治療系統 | |
| CN117942504A (zh) | 动物照射装置以及动物辐照系统 | |
| RU2781650C1 (ru) | Система нейтрон-захватной терапии | |
| JP2025533971A (ja) | ビーム整形体及び中性子捕捉療法システム | |
| Hu et al. | Dosimetry in thermal neutron irradiation facility at BMRR | |
| Yan et al. | Design of BSA for BCNT device based on 10 MeV proton beam generated by accelerator and evaluation of clinical dose |