Система нейтрон-захватной терапии



Система нейтрон-захватной терапии
Система нейтрон-захватной терапии
Система нейтрон-захватной терапии
Система нейтрон-захватной терапии
Система нейтрон-захватной терапии
Система нейтрон-захватной терапии

Владельцы патента RU 2717364:

Нойборон Медтех Лтд. (CN)

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к системе нейтрон-захватной терапии. Система содержит блок формирования пучка, содержащий вход пучка, генератор нейтронов, расположенный в блоке формирования пучка, который выполнен с возможностью вступать в ядерную реакцию с падающим пучком протонов из входа пучка для получения нейтронов, замедлитель, смежный с генератором нейтронов, при этом замедлитель выполнен с возможностью замедлять нейтроны до энергий надтепловых нейтронов, отражатель, окружающий генератор нейтронов и замедлитель, выполненный с возможностью отводить отклоненные нейтроны назад для усиления интенсивности пучка надтепловых нейтронов, выход пучка и по меньшей мере один подвижный элемент, выполненный с возможностью удаления от генератора нейтронов или приближения к нему, при этом подвижный элемент выполнен с возможностью перемещения между первым положением и вторым положением, причем, когда подвижный элемент находится в первом положении, генератор нейтронов является заменяемым, а когда подвижный элемент находится во втором положении, генератор нейтронов является незаменяемым. Отражатель имеет первую соединительную часть, а подвижный элемент имеет вторую соединительную часть, при этом, когда подвижный элемент находится в первом положении, первая соединительная часть и вторая соединительная часть разделены, а когда подвижный элемент находится во втором положении, первая соединительная часть и вторая соединительная часть соединены. Использование изобретения позволяет упростить замену генератора нейтронов в случае повреждения или при необходимости. 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение в целом относится к системе нейтрон-захватной терапии, в частности к системе нейтрон-захватной терапии с заменяемым генератором нейтронов.

Уровень техники

[0002] По мере развития атомной технологии лучевая терапия, такая как кобальт-60, линейные ускорители и электронные пучки, стала одним из основных средств терапии рака. Однако обычная фотонная или электронная терапия подвержена физическим ограничениям радиоактивных лучей; например, многие здоровые ткани на пути пучка могут быть повреждены при разрушении опухолевых клеток. С другой стороны, чувствительность опухолевых клеток к радиоактивным лучам сильно различается, поэтому в большинстве случаев обычная лучевая терапия неэффективна при лечении стойких к облучению злокачественных опухолей (таких как мультиформная глиобластома и меланома).

[0003] С целью уменьшения радиационного повреждения здоровой ткани, окружающей участок опухоли, в лучевой терапии применяют целевую терапию в химиотерапии. При этом для опухолевых клеток с высокой стойкостью к облучению также были разработаны источники излучения с высокой относительной биологической эффективностью (RBE), включая такие, как протонная терапия, терапия с использованием тяжелых частиц и нейтрон-захватная терапия. Среди них нейтрон-захватная терапия сочетает в себе целевую терапию с RBE терапией, такой как бор-нейтронозахватная терапия (BNCT). Благодаря специальному группированию боронированных фармацевтических препаратов в опухолевых клетках и точной регулировке пучка нейтронов, BNCT является лучшим выбором для терапии рака по сравнению с обычной лучевой терапией.

[0004] В соответствии с бор-нейтронзахватной терапией на основе ускорителей, генератор нейтронов используется для осуществления ядерной реакции с пучками протонов для генерации пучков нейтронов, при этом генератор нейтронов должен выдерживать излучение и активацию излучением ускоряющих протонов и, таким образом, в определенной степени повреждается. Поскольку генератор нейтронов оказывает довольно существенное влияние на качество генерируемых пучков нейтронов, генератор нейтронов необходимо периодически заменять для уменьшения влияния генератора нейтронов на качество пучков нейтронов.

[0005] Однако, в предшествующем уровне техники замедлитель для бор-нейтронзахватной терапии на основе ускорителей в большинстве случаев является цилиндрическим, причем генератор нейтронов обычно расположен в замедлителе с определенной глубиной. В случае повреждения и при необходимости замены генератор нейтронов может быть отсоединен только после выполнения большого количества этапов, поэтому генератор нейтронов не может быть легко заменен.

[0006] Таким образом, ввиду недостатков уровня техники, для решения упомянутой выше проблемы существует необходимость в создании нового технического решения.

Раскрытие сущности изобретения

[0007] Для устранения недостатков уровня техники, один из аспектов настоящего изобретения относится к системе нейтрон-захватной терапии, причем система нейтрон-захватной терапии содержит блок формирования пучка, при этом блок формирования пучка имеет вход пучка; генератор нейтронов, расположенный в блоке формирования пучка, причем генератор нейтронов выполнен с возможностью вступать в ядерную реакцию с падающим пучком протонов из входа пучка для получения нейтронов; замедлитель, смежный с генератором нейтронов, при этом замедлитель выполнен с возможностью замедлять нейтроны до энергий надтепловых нейтронов; отражатель, окружающий генератор нейтронов и замедлитель, причем отражатель отводит отклоненные нейтроны назад для усиления интенсивности пучка надтепловых нейтронов; выход пучка; и по меньшей мере один подвижный элемент, выполненный с возможностью удаления от генератора нейтронов или приближения к нему, при этом подвижный элемент выполнен с возможностью перемещения между первым положением и вторым положением, причем, когда подвижный элемент находится в первом положении, генератор нейтронов является заменяемым; и когда подвижный элемент находится во втором положении, генератор нейтронов является незаменяемым.

[0008] В частности, для удобства замены генератора нейтронов, подвижная часть является частью отражателя или комбинацией части отражателя и части замедлителя.

[0009] Дополнительно для облегчения извлечения генератора нейтронов, подвижная часть определяет плоскость симметрии, при этом подвижный элемент является симметричным относительно плоскости симметрии; генератор нейтронов определяет ось, причем через эту ось генератора нейтронов проходит плоскость симметрии, при этом отражатель определяет первую линейную высоту, подвижный элемент определяет вторую линейную высоту, генератор нейтронов определяет третью линейную высоту, причем вторая линейная высота меньше или равна первой линейной высоте и больше третьей линейной высоты.

[0010] Дополнительно, когда вторая линейная высота подвижного элемента равна первой линейной высоте отражателя, и контактные поверхности между подвижным элементом и отражателем находятся в соединении плоскостей, излучение, генерируемое в процессе нейтрон-захватной терапии, может утекать через эти контактные поверхности. Предпочтительно отражатель имеет первую соединительную часть, имеющую первую соединительную поверхность и первую контактную поверхность; подвижная часть образует вторую соединительную часть, имеющую вторую соединительную поверхность и вторую контактную поверхность; при этом, когда вторая линейная высота подвижного элемента меньше первой линейной высоты отражателя и больше третьей линейной высоты генератора нейтронов, первая соединительная поверхность и первая контактная поверхность перекрываются, вторая соединительная поверхность и вторая контактная поверхность перекрываются, вторая контактная поверхность соединена с первой контактной поверхностью, причем вторая контактная поверхность перекрывается с опциональной плоскостью, в которой находится ось генератора нейтронов.

[0011] В частности, отражатель имеет первую соединительную часть, имеющую первую соединительную поверхность и первую контактную поверхность; подвижный элемент имеет вторую соединительную часть, имеющую вторую соединительную поверхность и вторую контактную поверхность; при этом, когда вторая линейная высота подвижного элемента равна первой линейной высоте отражателя, первая соединительная поверхность и первая контактная поверхность соединены, но расположены в разных плоскостях, вторая соединительная поверхность и вторая контактная поверхность соединены, но расположены в разных плоскостях, первая соединительная поверхность и вторая соединительная поверхность соединены, и первая контактная поверхность и вторая контактная поверхность соединены.

[0012] Система нейтрон-захватной терапии дополнительно имеет приводной узел; приводной узел имеет по меньшей мере затвор для поддержки подвижного элемента и направляющий рельс для обеспечения возможности удаления затвора от генератора нейтронов или приближения к нему; затвор выполнен с возможностью удаления от блока формирования пучка или приближения к нему вдоль направляющего рельса, при этом когда затвор перемещается от блока формирования пучка, подвижный элемент выполнен с возможностью перемещения от генератора нейтронов; и когда затвор перемещается к блоку формирования пучка, подвижный элемент перемещается к генератору нейтронов.

[0013] Дополнительно направляющий рельс расположен снаружи блока формирования пучка, при этом приводной узел дополнительно имеет по меньшей мере опорную раму, причем один конец опорной рамы поддерживает затвор, другой конец опорной рамы выполнен с возможностью перемещения в направляющем рельсе, при этом затвор выполнен с возможностью удаления от блока формирования пучка или приближения к нему, когда опорная рама перемещается вдоль направляющего рельса.

[0014] Кроме того, система нейтрон-захватной терапии дополнительно имеет приводной узел; приводной узел имеет по меньшей мере затвор и поворотный элемент для поддержки затвора и обеспечения возможности поворота затвора; причем затвор поддерживает подвижный элемент, при этом, когда затвор поворачивается вверх вокруг поворотного элемента, подвижный элемент перемещается к генератору нейтронов; и когда затвор поворачивается вниз вокруг поворотного элемента, подвижный элемент перемещается от генератора нейтронов.

[0015] В частности, система нейтрон-захватной терапии дополнительно имеет приводной узел; причем приводной узел имеет первый соединительный стержень, второй соединительный стержень и третий соединительный стержень, обеспечивающий возможность соединения первого соединительного стержня и второго соединительного стержня; первый соединительный стержень закреплен на внешней стороне блока формирования пучка; при этом один конец второго соединительного стержня закреплен на подвижном элементе, а другой конец второго соединительного стержня соединен с первым соединительным стержнем, первый соединительный стержень выполнен с возможностью приведения в движение третьего соединительного стержня, при этом третий соединительный стержень выполнен с возможностью приведения в движение второго соединительного стержня так, чтобы подвижный элемент удалялся от генератора нейтронов или приближался к нему.

[0016] В частности, когда вторая линейная высота подвижного элемента меньше первой линейной высоты отражателя и больше третьей линейной высоты генератора нейтронов, направляющий рельс расположен в отражателе, при этом подвижный элемент установлен в блоке формирования пучка и выполнен с возможностью удаления от генератора нейтронов или приближения к нему вдоль направляющего рельса.

[0017] По сравнению с предшествующим уровнем техники подвижный элемент согласно настоящему изобретению перемещается от генератора нейтронов или к нему так, чтобы упростить замену генератора нейтронов. Эта конструкция проста и может быть применена в различных областях.

Краткое описание чертежей

[0018] Фиг. 1 - схематический вид системы нейтрон-захватной терапии.

[0019] Фиг. 2а - схематический вид подвижного элемента, расположенного во втором положении.

[0020] Фиг. 2b - схематический вид подвижного элемента, расположенного в первом положении.

[0021] Фиг. 3а - схематический вид подвижного элемента, расположенного во втором положении, при этом вторая контактная поверхность подвижного элемента соединена с первой контактной поверхностью отражателя и совмещается с одной из плоскостей, в которой расположена ось генератора нейтронов.

[0022] Фиг. 3b - вид в разрезе подвижного элемента вдоль плоскости А симметрии согласно настоящему изобретению.

[0023] Фиг. 4а - схематичный вид подвижного элемента, расположенного во втором положении, в котором первая соединительная поверхность наклонена относительно первой контактной поверхности.

[0024] Фиг. 4b - схематичный вид подвижного элемента, расположенного во втором положении, в котором углубление подвижного элемента и выступ отражателя зацеплены способом с геометрическим замыканием.

[0025] Фиг. 5a - схематический вид другого варианта осуществления подвижного элемента, в котором подвижный элемент частично встроен вовнутрь затвора.

[0026] Фиг. 5b - схематический вид другого варианта осуществления подвижного элемента, в котором приводной узел имеет опорную раму.

[0027] Фиг. 6 - схематический вид второго варианта осуществления настоящего изобретения.

[0028] Фиг. 7 - схематический вид третьего варианта осуществления настоящего изобретения.

[0029] Фиг. 8 - схематический вид четвертого варианта осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

[0030] В последние годы нейтрон-захватная терапия (NCT) все чаще применяется в качестве эффективного средства для лечения рака, при этом наиболее распространена бор-нейтронозахватная терапия (BNCT). Нейтроны для NCT могут подаваться ядерными реакторами или ускорителями. Если рассматривать в качестве примера AB-BNCT, его основные компоненты включают в себя, по существу, ускоритель для ускорения заряженных частиц (таких как протоны и дейтроны), мишень, систему отвода тепла и блок формирования пучка. Ускоренные заряженные частицы взаимодействуют с металлической мишенью с получением нейтронов, при этом подходящие ядерные реакции всегда определяются в соответствии с такими характеристиками, как требуемый выход и энергия нейтронов, доступные энергия и ток ускоренных заряженных частиц и реализация металлической мишени, среди которых наиболее обсуждаются две: 7Li (p, n) 7Be и 9Be (p, n) 9B, причем обе являются эндотермической реакцией. Их энергетические пороги составляют 1,881 МэВ и 2,055 МэВ, соответственно. Надтепловые нейтроны с уровнем энергии кэВ считаются идеальными источниками нейтронов для BNCT. Теоретически бомбардировка с литиевой мишенью с использованием протонов с энергией, немного превышающей эти пороговые значения, может производить нейтроны с относительно низкой энергией, так что эти нейтроны могут быть использованы в медицинских целях без множества замедлений. Однако Li (литий), Be (бериллий) и протоны с пороговой энергией не обладают большим эффективным сечением. Для получения достаточных потоков нейтронов обычно выбирают протоны с высокой энергией для запуска ядерных реакций.

[0031] Предполагается, что считающаяся идеальной мишень обладает преимуществами высокого выхода нейтронов, распределения энергии полученных нейтронов вблизи диапазона энергий надтепловых нейтронов (подробнее раскрыто далее), небольшого излучения с сильным проникновением, безопасности, низкой стоимости, легкого доступа, стойкости к действию высоких температур и т. д. Однако, в действительности никакие ядерные реакции не могут удовлетворить всем требованиям, генератор нейтронов, конечно, повреждается после воздействия и облучения ускоренными протонами, причем генератор нейтронов дополнительно оказывает довольно существенное влияние на качество пучков нейтронов, так что совершенно необходима замена генератора нейтронов периодически или в соответствии с поврежденным состоянием генератора нейтронов. Ниже описывается система нейтрон-захватной терапии с заменяемым генератором нейтронов.

[0032] На фиг. 1 показан схематический вид системы 100 нейтрон-захватной терапии. Система 100 нейтрон-захватной терапии имеет блок 10 формирования пучка и приводной узел 20.

[0033] Блок 10 формирования пучка имеет вход 11 пучка, генератор 12 нейтронов, замедлитель 13, смежный с генератором 12 нейтронов, отражатель 14, окружающий генератор 12 нейтронов и замедлитель 13, и выход 15 пучка. Пучки входят вовнутрь входа 11 пучка и вступают в ядерную реакцию с генератором 12 нейтронов для генерации нейтронов, при этом замедлитель 13 замедляет нейтроны, генерируемые генератором 12 нейтронов, и отражатель 14 отводит отклоненные нейтроны обратно к замедлителю 13 так, чтобы улучшить интенсивность пучков надтепловых нейтронов.

[0034] Отражатель 14 имеет по меньшей мере один подвижный элемент 16, выполненный с возможностью удаления от генератора 12 нейтронов или приближения к нему. Подвижный элемент 16 выполнен с возможностью перемещения между первым положением L1 и вторым положением L2 (см. фиг. 2a и фиг. 2b). Когда подвижный элемент 16 расположен в первом положении L1, генератор 12 нейтронов является заменяемым; при этом, когда подвижный элемент 16 расположен во втором положении L2, генератор нейтронов 12 является незаменяемым. В частности, когда подвижный элемент 16 перемещается от генератора 12 нейтронов в первое положение L1, генератор 12 нейтронов открыт из блока 10 формирования пучка, при этом генератор 12 нейтронов может быть извлечен для замены; при этом после установки нового генератора 12 нейтронов в блоке 10 формирования пучка, подвижный элемент 16 перемещается к генератору 12 нейтронов и располагается во втором положении L2 (подвижный элемент окружает генератор 12 нейтронов так, что генератор 12 нейтронов является незаменяемым), в этом случае как подвижный элемент 16, так и отражатель 14 отводят отклоненные нейтроны обратно в замедлитель 13 в последующем процессе нейтрон-захватной терапии.

[0035] Подвижный элемент 16 может быть частью отражателя или сочетанием части отражателя и части замедлителя. Когда подвижный элемент 16 является частью отражателя, генератор 12 нейтронов расположен перед замедлителем 13 и окружен отражателем 14, при этом замедлитель 13 расположен смежно с задней частью генератора 12 нейтронов, в этот момент только часть отражателя должна быть расположена в качестве подвижной конструкции (называемой подвижным элементом), причем генератор нейтронов заменяют после того, как подвижный элемент перемещается от генератора нейтронов. Когда подвижный элемент 16 является сочетанием части отражателя и части замедлителя, одна часть генератора 12 нейтронов расположена перед замедлителем 13 и окружена отражателем 14, а другая часть генератора 12 нейтронов встроена вовнутрь замедлителя 13 и окружена замедлителем 13, в этот момент для замены генератора 12 нейтронов часть отражателя и часть замедлителя, окружающая генератор 12 нейтронов, должны быть расположены в качестве подвижной конструкции (называемой подвижным элементом), при этом генератор 12 нейтронов является заменяемым.

[0036] Со ссылкой на фиг. 3а и фиг. 3b, для удобства замены генератора 12 нейтронов подвижный элемент 16 предпочтительно является симметричным элементом. Данный симметричный элемент имеет плоскость А симметрии, причем симметричный элемент симметричен относительно плоскости A симметрии, и плоскость A симметрии проходит через ось I генератора 12 нейтронов. Отражатель 14 определяет первую линейную высоту H1, подвижный элемент 16 определяет вторую линейную высоту Н2, генератор 12 нейтронов определяет третью линейную высоту Н3, причем вторая линейная высота Н2 меньше или равна первой линейной высоте Н1 и больше третьей линейной высоты Н3.

[0037] Со ссылкой на фиг. 4а и фиг. 4b, отражатель 14 дополнительно имеет первую соединительную часть 140, при этом подвижный элемент 16 имеет вторую соединительную часть 160. Первая соединительная часть 140 имеет первую соединительную поверхность 141 и первую контактную поверхность 142, соединенную с первой соединительной поверхностью 141, при этом вторая соединительная часть 160 имеет вторую соединительную поверхность 161 и вторую контактную поверхность 162, соединенную со второй соединительной поверхностью 161.

[0038] Когда вторая линейная высота H2 меньше первой линейной высоты H1 и больше третьей линейной высоты H3, первая соединительная поверхность 141 и первая контактная поверхность 142 перекрываются, вторая соединительная поверхность 161 и вторая контактная поверхность 162 перекрываются, вторая контактная поверхность 162 соединена с первой контактной поверхностью 142 и перекрывается с опциональной плоскостью, в которой расположена ось генератора 12 нейтронов (см. фиг. 3а). В этом примере подвижный элемент 16 является частью отражателя 14. В этом состоянии, когда подвижный элемент 16 перемещается от генератора 12 нейтронов в первое положение L1, в отражателе 16 с помощью подвижного элемента образуется выемка, при этом генератор 12 нейтронов открыт из выемки, и генератор 12 нейтронов заменяют на выемке; причем, когда подвижный элемент 16 перемещается к генератору 12 нейтронов во второе положение L2, подвижный элемент 16 окружает генератор 12 нейтронов, при этом подвижный элемент 16 и отражатель 14 отводят отклоненные нейтроны обратно в замедлитель в последующий процессе нейтрон-захватной терапии.

[0039] Когда вторая линейная высота Н2 подвижного элемента 16 равна первой линейной высоте Н1 отражателя 14, подвижный элемент 16 составляет половину отражателя 14, окружающего генератор 12 нейтронов. Для уменьшения утечки частиц или излучения в положениях соединения подвижного элемента 16 и отражателя 14 в последующем процессе нейтрон-захватной терапии, предпочтительно первая соединительная поверхность 141 и первая контактная поверхность 142 отражателя 14 расположены в разных плоскостях, вторая соединительная поверхность 161 и вторая контактная поверхность 162 подвижного элемента 16 расположены в разных плоскостях, первая соединительная поверхность 141 и вторая соединительная поверхность 161 зацепляются, и первая контактная поверхность 142 и вторая контактная поверхность 162 зацепляются. Первая соединительная часть 140 и вторая соединительная часть 160 в частности расположены, как показано ниже (см. фиг. 4a): вторая соединительная поверхность 161 наклонена относительно второй контактной поверхности 162; первая контактная поверхность 142 наклонена относительно первой соединительной поверхности 141. Когда подвижный элемент 16 окружает генератор 12 нейтронов, вторая контактная поверхность 162 и первая контактная поверхность 142 зацепляются, при этом вторая соединительная поверхность 161 и первая соединительная поверхность 141 зацепляются. Первая соединительная часть 140 и вторая соединительная часть 160 также расположены, как показано ниже (см. фиг. 4b): вторая контактная поверхность 162 имеет углубление, выполненное вогнутым во второй соединительной поверхности 161, при этом первая контактная поверхность 142 имеет выступ, выступающий из первой соединительной поверхности 141, причем, когда подвижный элемент 16 окружает генератор 12 нейтронов, углубление и выступ зацепляются способом с геометрическим замыканием.

[0040] Ниже подробно описывается конструкция приводного узла 20. Дополнительно, поскольку конструкция подвижного элемента 16 уже подробно описана выше, описание не повторяется ниже. В течение фактического применения конструкция подвижного элемента 16, как описано выше, может быть комбинирована с описанным ниже приводным узлом 20. Хотя описанный ниже вариант осуществления иллюстрируется на основе отражателя, оснащенного двумя подвижными элементами, также может быть использован один подвижный элемент, если этот один подвижный элемент 16 может реализовать замену генератора 12 нейтронов.

[0041] Первый вариант осуществления настоящего изобретения также показан на фиг. 2а и фиг. 2b, и описывается на основе отражателя 14, оснащенного двумя подвижными элементами 16 (а именно, первым подвижным элементом 163 и вторым подвижным элементом 164), расположенными на двух сторонах генератора 12 нейтронов и соединенными друг с другом. Приводной узел 20 имеет направляющий рельс 21, расположенный снаружи блока 10 формирования пучка, и затворы 22, используемые для поддержки подвижных элементов 16, причем затворы 22 перемещаются в направляющем рельсе 21, чтобы приводить подвижные элементы 16 в движение от или к генератору 12 нейтронов. Подвижные элементы 16 включают в себя первый подвижный элемент 163 и второй подвижный элемент 164, при этом затворы 22 включают в себя первый затвор 221 и второй затвор 222, которые могут перемещаться вдоль направляющего рельса 21, причем первый затвор 221 поддерживает первый подвижный элемент 163, а второй затвор 222 поддерживают второй подвижный элемент 164. Первый затвор 221 и второй затвор 222 перемещаются в направляющем рельсе 21 для приведения в движение первого подвижного элемента 163 и второго подвижного элемента 164, для перемещения от или к генератору 12 нейтронов, соответственно. Когда как первый затвор 221, так и второй затвор 222 перемещаются от блока 10 формирования пучка в первые положения L1, первый подвижный элемент 163 и второй подвижный элемент 164 также перемещаются от генератора 12 нейтронов, при этом генератор 12 нейтронов открывается из блока 10 формирования пучка 11 и может быть заменен; причем, когда как первый затвор 221, так и второй затвор 222 перемещаются к генератору 12 нейтронов во вторые положения L2, первый подвижный элемент 163 и второй подвижный элемент 164 также перемещаются к генератору 12 нейтронов, пока первый подвижный элемент 163 и второй подвижный элемент 164 не буду окружать генератор 12 нейтронов, при этом первый подвижный элемент 163 и второй подвижный элемент 164 используются для отвода отклоненных нейтронов обратно в последующем процессе нейтрон-захватной терапии.

[0042] Для упрощения конструктивной реализации первый подвижный элемент 163 и второй подвижный элемент 164 предпочтительно выполнены конструктивно одинаковыми, при этом первый затвор 221 и второй затвор 222 также выполнены конструктивно одинаковыми. Для упрощения описания, ниже как первый подвижный элемент 163, так и второй подвижный элемент 164 называются подвижным элементом 16, при этом как первый затвор 221, так и второй затвор 222 называются затвором 22.

[0043] Затвора 22 могут иметь различные конструкции. В настоящем варианте осуществления, когда вторая линейная высота Н2 подвижного элемента 16 равна первой линейной высоте Н1 отражателя 14, затворы 22 окружают подвижные элементы 16, при этом подвижные элементы 16 можно считать встроенными вовнутрь затворов 22, перемещение затворов 22 в направляющем рельсе 21 эквивалентно открывающему-закрывающему перемещению затворов 22, при этом подвижные элементы 16 удаляются от генератора 12 нейтронов или приближаются к нему, когда затворы 22 открываются и закрываются. Предпочтительно затворы 22 выполнены из бетона. Подразумевается, что для экономии пространства или расходов, половина или даже меньшая часть подвижных элементов 16 может быть встроена вовнутрь затворов 22 (см. фиг. 5a), при условии, что затворы 22 этой конструкции могут поддерживать подвижные элементы 16 и могут приводить подвижные элементы 16 в движение от или к генератору 12 нейтронов. Когда вторая линейная высота Н2 подвижных элементов 16 меньше первой линейной высоты Н1 отражателя 14, опорные рамы 23 могут быть дополнительно расположены между затворами 22 и направляющим рельсом 21 (см. фиг. 5b). Одни концы опорных рам 23 закреплены на затворах 22, при этом другие концы опорных рам 23 перемещаются в направляющем рельсе 21 для удаления или приближения к блоку 10 формирования пучка. Подвижные элементы 16 удаляются от генератора 12 нейтронов или приближаются к нему, когда затворы 22 перемещаются вдоль направляющего рельса 21. Иными словами, затворы 22 приводятся в движение посредством перемещения опорных рам 23 в направляющем рельсе 21, так что затворы 22 не должны быть выполнены с достаточно большим размером для перемещения непосредственно в направляющем рельсе 21, и, соответственно, размер затворов 22 уменьшается.

[0044] На фиг. 6 показан схематический вид второго варианта осуществления настоящего изобретения. Приводной узел 20 имеет поворотный элемент 24 (такой как вал) и затворы 22', неподвижно удерживаемые на поворотном элементе 24. Поворотный элемент 24 расположен под блоком 10 формирования пучка, причем ось поворотного элемента 24 параллельна оси генератора 12 нейтронов. Затворы 22' поворачиваются вверх и вниз вокруг поворотного элемента 24. Когда затворы 22' перемещаются вниз, затворы 22' приводят подвижные элементы 16 в движение от генератора 12 нейтронов, генератор 12 нейтронов открывается, при этом генератор 12 нейтронов может быть заменен; причем, когда затворы 22' поворачиваются вверх, затворы 22' приводят подвижные элементы 16 в движение к генератору 12 нейтронов, при этом подвижные элементы 16 окружают генератор 12 нейтронов и используются для отвода отклоненных нейтронов обратно в последующем процессе нейтрон-захватной терапии.

[0045] На фиг. 7 показан схематический вид третьего варианта осуществления настоящего изобретения. Приводной узел 20 в настоящем варианте осуществления имеет первые соединительные стержни 25, закрепленные на внешней стороне блока 10 формирования пучка, вторые соединительные стержни 26, соединенные с подвижными элементами 16, и третьи соединительные стержни 27 обеспечивающие возможность соединения первых соединительных стержней 25 и вторых соединительных стержней 26, при этом третьи соединительные стержни 27 перемещаются, чтобы приводить в движение вторые соединительные стержни 26, причем подвижные элементы 16 удаляются от генератора 12 нейтронов или приближаются к нему, когда перемещаются вторые соединительные стержни 26.

[0046] На фиг. 8 показан схематический вид четвертого варианта осуществления настоящего изобретения. Когда вторая линейная высота H2 подвижных элементов 16 меньше первой линейной высоты H1 отражателя 14 (в частности, когда вторая линейная высота H2 подвижных элементов 16 меньше третьей линейной высоты H3 генератора 12 нейтронов), направляющий рельс 28 может быть расположен в отражателе 14, при этом рукоятки 165 могут быть расположены на внешних поверхностях подвижных элементов 16 так, чтобы подвижные элементы 16 приводились в движение вдоль направляющего рельса 28 для удаления или приближения к генератору 12 нейтронов посредством оттягивания рукояток 165 и нажима на них. Конечно, приводные узлы в первом, втором и третьем вариантах осуществления также могут быть применены в четвертом варианте осуществления для замены рукояток, что не описывается подробно в данном документе.

[0047] Выше показаны и описаны основные принципы, основные признаки и преимущества настоящего изобретения. Специалисту в области техники понятно, что указанные выше варианты осуществления не ограничивают настоящее изобретение в какой-либо форме. Все технические решения, получаемые путем эквивалентной замены или эквивалентных модификаций, подпадают под объем настоящего изобретения.

1. Система нейтрон-захватной терапии, содержащая блок формирования пучка, причем блок формирования пучка содержит

вход пучка;

генератор нейтронов, расположенный в блоке формирования пучка, причем генератор нейтронов выполнен с возможностью вступать в ядерную реакцию с падающим пучком протонов из входа пучка для получения нейтронов;

замедлитель, смежный с генератором нейтронов, при этом замедлитель выполнен с возможностью замедлять нейтроны до энергий надтепловых нейтронов;

отражатель, окружающий генератор нейтронов и замедлитель, причем отражатель выполнен с возможностью отводить отклоненные нейтроны назад для усиления интенсивности пучка надтепловых нейтронов;

выход пучка и

по меньшей мере один подвижный элемент, выполненный с возможностью удаления от генератора нейтронов или приближения к нему, при этом подвижный элемент выполнен с возможностью перемещения между первым положением и вторым положением, причем, когда подвижный элемент находится в первом положении, генератор нейтронов является заменяемым; при этом, когда подвижный элемент находится во втором положении, генератор нейтронов является незаменяемым,

причем отражатель имеет первую соединительную часть, а подвижный элемент имеет вторую соединительную часть, при этом, когда подвижный элемент находится в первом положении, первая соединительная часть и вторая соединительная часть разделены; а когда подвижный элемент находится во втором положении, первая соединительная часть и вторая соединительная часть соединены.

2. Система нейтрон-захватной терапии по п. 1, в которой подвижная часть является частью отражателя или сочетанием части отражателя и части замедлителя.

3. Система нейтрон-захватной терапии по п. 1, в которой подвижная часть определяет плоскость симметрии, при этом подвижный элемент является симметричным относительно плоскости симметрии; генератор нейтронов определяет ось, причем плоскость симметрии проходит через упомянутую ось генератора нейтронов, при этом отражатель определяет первую линейную высоту, подвижный элемент определяет вторую линейную высоту, генератор нейтронов определяет третью линейную высоту, причем вторая линейная высота меньше или равна первой линейной высоте и больше третьей линейной высоты.

4. Система нейтрон-захватной терапии по п. 2, в которой первая соединительная часть, имеющая первую соединительную поверхность и первую контактную поверхность; причем вторая соединительная часть имеет вторую соединительную поверхность и вторую контактную поверхность; при этом, когда вторая линейная высота подвижного элемента меньше первой линейной высоты отражателя и больше третьей линейной высоты генератора нейтронов, первая соединительная поверхность и первая контактная поверхность перекрываются, вторая соединительная поверхность и вторая контактная поверхность перекрываются, вторая контактная поверхность соединена с первой контактной поверхностью, причем вторая контактная поверхность перекрывается с опциональной плоскостью, в которой находится ось генератора нейтронов.

5. Система нейтрон-захватной терапии по п. 2, в которой первая соединительная часть имеет первую соединительную поверхность и первую контактную поверхность; причем вторая соединительная часть имеет вторую соединительную поверхность и вторую контактную поверхность; при этом, когда вторая линейная высота подвижного элемента равна первой линейной высоте отражателя, первая соединительная поверхность и первая контактная поверхность соединены, но расположены в разных плоскостях, вторая соединительная поверхность и вторая контактная поверхность соединены, но расположены в разных плоскостях, первая соединительная поверхность и вторая соединительная поверхность соединены и первая контактная поверхность и вторая контактная поверхность соединены.

6. Система нейтрон-захватной терапии по п. 1, дополнительно содержащая приводной узел; при этом приводной узел содержит по меньшей мере затвор для поддержки подвижного элемента и направляющий рельс для обеспечения возможности перемещения затвора удаления от генератора нейтронов или приближения к нему; причем затвор выполнен с возможностью удаления от блока формирования пучка или приближения к нему вдоль направляющего рельса, при этом, когда затвор перемещается от блока формирования пучка, подвижный элемент перемещается от генератора нейтронов; причем, когда затвор перемещается к блоку формирования пучка, подвижный элемент перемещается к генератору нейтронов.

7. Система нейтрон-захватной терапии по п. 6, в которой направляющий рельс расположен снаружи блока формирования пучка, при этом приводной узел дополнительно содержит по меньшей мере опорную раму, причем один конец опорной рамы поддерживает затвор, другой конец опорной рамы выполнен с возможностью перемещения в направляющем рельсе, при этом затвор выполнен с возможностью удаления от блока формирования пучка или приближения к нему, когда опорная рама перемещается вдоль направляющего рельса.

8. Система нейтрон-захватной терапии по п. 1, причем система нейтрон-захватной терапии дополнительно содержит приводной узел; при этом приводной узел содержит по меньшей мере затвор и поворотный элемент для поддержки затвора и обеспечения возможности поворота затвора; причем затвор поддерживает подвижный элемент, при этом, когда затвор поворачивается вверх вокруг поворотного элемента, подвижный элемент перемещается к генератору нейтронов; причем, когда затвор поворачивается вниз вокруг поворотного элемента, подвижный элемент перемещается от генератора нейтронов.

9. Система нейтрон-захватной терапии по п. 1, причем система нейтрон-захватной терапии дополнительно содержит приводной узел; при этом приводной узел содержит первый соединительный стержень, второй соединительный стержень и третий соединительный стержень, обеспечивающий возможность соединения первого соединительного стержня и второго соединительного стержня; причем первый соединительный стержень закреплен на внешней стороне блока формирования пучка; при этом один конец второго соединительного стержня закреплен на подвижном элементе, тогда как другой конец второго соединительного стержня соединен с первым соединительным стержнем, первый соединительный стержень выполнен с возможностью приведения в движение третьего соединительного стержня, при этом третий соединительный стержень выполнен с возможностью приведения в движение второго соединительного стержня так, чтобы подвижный элемент удалялся от генератора нейтронов или приближался к нему.

10. Система нейтрон-захватной терапии по п. 2, в которой, когда вторая линейная высота подвижного элемента меньше первой линейной высоты отражателя и больше третьей линейной высоты генератора нейтронов, в отражателе расположен направляющий рельс, при этом подвижный элемент установлен в блоке формирования пучка и выполнен с возможностью удаления от генератора нейтронов или приближения к нему вдоль направляющего рельса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству получения нейтронов и может быть использовано, как в фундаментальных, так и в прикладных исследованиях: в ядерной физике, спектрометрии, нейтронографии, медицине, системах безопасности, дефектоскопии и т.д.

Изобретение относится к способe генерации нейтронного излучения и может применяться при создании источников излучения для калибровки рентгеновских датчиков, определения радиационной стойкости элементов электронной аппаратуры и в других целях.

Ускоритель-тандем с вакуумной изоляцией относится к физике и технике ускорителей и может быть применен для получения пучков заряженных частиц для ионной имплантации, нейтронозахватной терапии рака или для обнаружения взрывчатых и наркотических веществ.

Изобретение относится к способам генерации импульсных потоков быстрых нейтронов, в частности к способам, используемым в отпаянных ускорительных трубках, и может быть использовано в ускорительной технике или в геофизическом приборостроении, например в импульсных генераторах нейтронов народно-хозяйственного назначения при исследовании скважин методами импульсного нейтронного каротажа.

Изобретение относится к области генерирования радиации в скважинах для ядерного каротажа. Генератор ядерного излучения для функционирования в скважинах содержит источник заряженных частиц, материал мишени и ускорительную колонну между источником заряженных частиц и материалом мишени.

Изобретение относится к области физического приборостроения, в частности к источникам нейтронного излучения, и предназначено для использования при разработке нейтронных и рентгеновских генераторов.

Изобретение относится к области физического приборостроения, в частности к источникам нейтронного излучения, и предназначено для использования при разработке нейтронных и рентгеновских генераторов.

Изобретение относится к вакуумным и газонаполненным нейтронным трубкам и может быть использовано, например, в нейтронных трубках, предназначенных для исследования скважин методами нейтронного каротажа.

Изобретение относится к запаянным нейтронным трубкам и может быть использовано в генераторах нейтронов для проведения неразрушающего элементного анализа вещества и проведения исследований нейтронно-радиационными методами, в том числе для проведения геофизических исследований нефтегазовых скважин.

Изобретение относится к области ускорительной техники и может быть применено для получения пучков заряженных частиц для ионной имплантации, нейтронозахватной терапии рака или для обнаружения взрывчатых и наркотических веществ.

Изобретение относится к сверхпроводящему компактному изохронному циклотрону. Изобретение может быть использовано при создании компактных изохронных циклотронов на сверхпроводящих магнитах в медицине для лечения онкологических заболеваний и новообразований, а также в научных исследованиях.

Изобретение относится к способу измерения частот поперечных некогерентных колебаний заряженных частиц, ускоряемых в синхроциклотроне и предназначен для измерения частот поперечных некогерентных колебаний заряженных частиц для которых частотные и амплитудные параметры их колебаний связаны между собой.

Изобретение относится к области получения короткоживущих радиоактивных фармацевтических препаратов в количествах порядка единичной дозы. Генератор биомаркеров включает в себя ускоритель частиц и систему микросинтеза радиоактивных фармацевтических препаратов.

Заявленное изобретение относится к ускорительной технике, а именно к системам производства изотопов, включающим циклотрон. В заявленном изобретении циклотрон содержит ярмо магнита с корпусом, окружающим ускорительную камеру.

Заявленное изобретение относится к ускорительной технике, а именно к системам производства изотопов, включающим циклотрон. В заявленном изобретении циклотрон содержит ярмо магнита с корпусом, окружающим ускорительную камеру, и магнитный узел.

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при создании резонансных ускорителей промышленного назначения. .

Изобретение относится к области ускорительной техники и, в частности, к изохронным циклотронам для ускорения заряженных частиц (ионов) нескольких типов, имеющих различное отношение заряда частицы к массе частицы.

Изобретение относится к ускорительной технике, в частности к ускорителям частиц, предназначенных для получения пучков высокоэнергетических частиц с относительно высоким значением тока.

Изобретение относится к ускорительной технике, а именно к ускорителям на встречных пучках. .

Изобретение относится к области дистанционной лучевой терапии, а именно протонной лучевой терапии. Компактный однокабинный комплекс протонной лучевой терапии, включает протонный ускоритель, систему формирования дозового поля и деку позиционера, при этом в качестве протонного ускорителя используют протонный синхротрон, который укреплен на единой раме совместно с поворотным магнитом, предназначенным для перевода пучка протонов из плоскости эжекции в вертикальную плоскость, направленную в полюс ротации на лежащего на позиционере пациента, а ротация рамы осуществляется на ±185° вокруг оси в медианной плоскости ускорителя и поворотного магнита, параллельно горизонтальной плоскости деки позиционера.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к системе нейтрон-захватной терапии. Система содержит блок формирования пучка, содержащий вход пучка, генератор нейтронов, расположенный в блоке формирования пучка, который выполнен с возможностью вступать в ядерную реакцию с падающим пучком протонов из входа пучка для получения нейтронов, замедлитель, смежный с генератором нейтронов, при этом замедлитель выполнен с возможностью замедлять нейтроны до энергий надтепловых нейтронов, отражатель, окружающий генератор нейтронов и замедлитель, выполненный с возможностью отводить отклоненные нейтроны назад для усиления интенсивности пучка надтепловых нейтронов, выход пучка и по меньшей мере один подвижный элемент, выполненный с возможностью удаления от генератора нейтронов или приближения к нему, при этом подвижный элемент выполнен с возможностью перемещения между первым положением и вторым положением, причем, когда подвижный элемент находится в первом положении, генератор нейтронов является заменяемым, а когда подвижный элемент находится во втором положении, генератор нейтронов является незаменяемым. Отражатель имеет первую соединительную часть, а подвижный элемент имеет вторую соединительную часть, при этом, когда подвижный элемент находится в первом положении, первая соединительная часть и вторая соединительная часть разделены, а когда подвижный элемент находится во втором положении, первая соединительная часть и вторая соединительная часть соединены. Использование изобретения позволяет упростить замену генератора нейтронов в случае повреждения или при необходимости. 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

Наверх