而鋰金屬(Li)和鈹金屬(Be)兩種靶材與閥值能量的質(zhì)子作用截面不高，為產(chǎn)生足夠大的中子通量，通常選用較高能量的質(zhì)子來引發(fā)核反應(yīng)。
[0020]理想的靶材應(yīng)具備高中子產(chǎn)率、產(chǎn)生的中子能量分布接近超熱中子能區(qū)(將在下文詳細(xì)描述)、無太多強(qiáng)穿輻射產(chǎn)生、安全便宜易于操作且耐高溫等特性，但實(shí)際上并無法找到符合所有要求的核反應(yīng)，本實(shí)用新型的實(shí)施例中采用鋰金屬制成的靶材。但是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，靶材的材料也可以由其他除了上述談?wù)摰降慕饘俨牧现獾慕饘俨牧现瞥伞?br>[0021 ] 針對(duì)熱移除系統(tǒng)的要求則根據(jù)選擇的核反應(yīng)而異，如7Li (p, n) 7Be因金屬靶材(鋰金屬)的熔點(diǎn)及熱導(dǎo)系數(shù)差，對(duì)熱移除系統(tǒng)的要求便較9Be(p，n)9B高。本實(shí)用新型的實(shí)施例中采用7Li (p, n) 7Be的核反應(yīng)。
[0022]無論硼中子捕獲治療的中子源來自核反應(yīng)堆或加速器帶電粒子與靶材的核反應(yīng)，產(chǎn)生的皆為混合輻射場(chǎng)，即射束包含了低能至高能的中子、光子；對(duì)于深部腫瘤的硼中子捕獲治療，除了超熱中子外，其余的輻射線含量越多，造成正常組織非選擇性劑量沉積的比例越大，因此這些會(huì)造成不必要?jiǎng)┝康妮椛鋺?yīng)盡量降低。除了空氣射束品質(zhì)因素，為更了解中子在人體中造成的劑量分布，本實(shí)用新型的實(shí)施例中使用人體頭部組織假體進(jìn)行劑量計(jì)算，并以假體射束品質(zhì)因素來作為中子射束的設(shè)計(jì)參考，將在下文詳細(xì)描述。
[0023]國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)針對(duì)臨床硼中子捕獲治療用的中子源，給定了五項(xiàng)空氣射束品質(zhì)因素建議，此五項(xiàng)建議可用于比較不同中子源的優(yōu)劣，并供以作為挑選中子產(chǎn)生途徑、設(shè)計(jì)射束整形體時(shí)的參考依據(jù)。這五項(xiàng)建議分別如下:
[0024]超熱中子射束通量Epithermal neutron f lux>lx 109n/cm2s
[0025]快中子污染Fast neutron contaminat1n〈2x 10 13Gy_cm2/n
[0026]光子污染Photon contaminat1n〈2x 10 13Gy_cm2/n
[0027]熱中子與超熱中子通量比值thermal to epi thermal neutron flux rat1<0.05
[0028]中子電流與通量比值 epithermal neutron current to flux rat1>0.7
[0029]注:超熱中子能區(qū)在0.5eV到40keV之間，熱中子能區(qū)小于0.5eV，快中子能區(qū)大于 40keVo
[0030]1、超熱中子射束通量:
[0031]中子射束通量和腫瘤中含硼藥物濃度共同決定了臨床治療時(shí)間。若腫瘤含硼藥物濃度夠高，對(duì)于中子射束通量的要求便可降低；反之，若腫瘤中含硼藥物濃度低，則需高通量超熱中子來給予腫瘤足夠的劑量。IAEA對(duì)于超熱中子射束通量的要求為每秒每平方厘米的超熱中子個(gè)數(shù)大于109，此通量下的中子射束對(duì)于目前的含硼藥物而言可大致控制治療時(shí)間在一小時(shí)內(nèi)，短治療時(shí)間除了對(duì)病人定位和舒適度有優(yōu)勢(shì)外，也可較有效利用含硼藥物在腫瘤內(nèi)有限的滯留時(shí)間。
[0032]2、快中子污染:
[0033]由于快中子會(huì)造成不必要的正常組織劑量，因此視之為污染，此劑量大小和中子能量呈正相關(guān)，因此在中子射束設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量減少快中子的含量?？熘凶游廴径x為單位超熱中子通量伴隨的快中子劑量，IAEA對(duì)快中子污染的建議為小于2x 10 13Gy-cm2/n。
[0034]3、光子污染(γ射線污染):
[0035]γ射線屬于強(qiáng)穿輻射，會(huì)非選擇性地造成射束路徑上所有組織的劑量沉積，因此降低γ射線含量也是中子束設(shè)計(jì)的必要要求，γ射線污染定義為單位超熱中子通量伴隨的γ射線劑量，IAEA對(duì)γ射線污染的建議為小于2χ 10 13Gy-cm2/n。
[0036]4、熱中子與超熱中子通量比值:
[0037]由于熱中子衰減速度快、穿透能力差，進(jìn)入人體后大部分能量沉積在皮膚組織，除黑色素細(xì)胞瘤等表皮腫瘤需用熱中子作為硼中子捕獲治療的中子源外，針對(duì)腦瘤等深層腫瘤應(yīng)降低熱中子含量。IAEA對(duì)熱中子與超熱中子通量比值建議為小于0.05。
[0038]5、中子電流與通量比值:
[0039]中子電流與通量比值代表了射束的方向性，比值越大表示中子射束前向性佳，高前向性的中子束可減少因中子發(fā)散造成的周圍正常組織劑量，另外也提高了可治療深度及擺位姿勢(shì)彈性。IAEA對(duì)中子電流與通量比值建議為大于0.7。
[0040]利用假體得到組織內(nèi)的劑量分布，根據(jù)正常組織及腫瘤的劑量-深度曲線，推得假體射束品質(zhì)因素。如下三個(gè)參數(shù)可用于進(jìn)行不同中子射束治療效益的比較。
[0041]1、有效治療深度:
[0042]腫瘤劑量等于正常組織最大劑量的深度，在此深度之后的位置，腫瘤細(xì)胞得到的劑量小于正常組織最大劑量，即失去了硼中子捕獲的優(yōu)勢(shì)。此參數(shù)代表中子射束的穿透能力，有效治療深度越大表示可治療的腫瘤深度越深，單位為cm。
[0043]2、有效治療深度劑量率:
[0044]即有效治療深度的腫瘤劑量率，亦等于正常組織的最大劑量率。因正常組織接收總劑量為影響可給予腫瘤總劑量大小的因素，因此參數(shù)影響治療時(shí)間的長(zhǎng)短，有效治療深度劑量率越大表示給予腫瘤一定劑量所需的照射時(shí)間越短，單位為cGy/mA-min。
[0045]3、有效治療劑量比:
[0046]從大腦表面到有效治療深度，腫瘤和正常組織接收的平均劑量比值，稱之為有效治療劑量比；平均劑量的計(jì)算，可由劑量-深度曲線積分得到。有效治療劑量比值越大，代表該中子射束的治療效益越好。
[0047]為了使射束整形體在設(shè)計(jì)上有比較依據(jù)，除了五項(xiàng)IAEA建議的空氣中射束品質(zhì)因素和上述的三個(gè)參數(shù)，本實(shí)用新型實(shí)施例中也利用如下的用于評(píng)估中子射束劑量表現(xiàn)優(yōu)劣的參數(shù):
[0048]1、照射時(shí)間彡30min(加速器使用的質(zhì)子電流為10mA)
[0049]2、30.0RBE-Gy 可治療深度彡 7cm
[0050]3、腫瘤最大劑量彡60.0RBE-Gy
[0051]4、正常腦組織最大劑量彡12.5RBE-Gy
[0052]5、皮膚最大劑量彡11.0RBE-Gy
[0053]注:RBE(Relative B1logical Effectiveness)為相對(duì)生物效應(yīng)，由于光子、中子會(huì)造成的生物效應(yīng)不同，所以如上的劑量項(xiàng)均分別乘上不同組織的相對(duì)生物效應(yīng)以求得等效劑量。
[0054]請(qǐng)參見圖3，本實(shí)施例的一個(gè)方面在于提供一種提高中子捕獲治療系統(tǒng)的中子束照射劑量的精確度的輻射線檢測(cè)系統(tǒng)；本實(shí)施例的另一個(gè)方面在于提供一種提高中子捕獲治療系統(tǒng)的中子束照射劑量的精確度的輻射線檢測(cè)方法。
[0055]其中，中子捕獲治療系統(tǒng)包括加速器10、擴(kuò)束裝置20、用于通過帶電粒子束P的帶電粒子束入口、帶電粒子束P、經(jīng)與帶電粒子束P發(fā)生核反應(yīng)從而產(chǎn)生中子束N的中子產(chǎn)生部T、用于調(diào)整經(jīng)中子產(chǎn)生部T產(chǎn)生的中子射束通量與品質(zhì)的射束整形體30、鄰接于射束整形體30的射束出口 40和被經(jīng)射束出口 40處出來的射束照射的待照體50。其中，加速器10用來給帶電粒子束P加速，可以為回旋加速器或者直線加速器等適用于加速器型中子捕獲治療系統(tǒng)的加速器；這里的帶電粒子束P優(yōu)選為質(zhì)子束；擴(kuò)束裝置20設(shè)置在加速器10及中子產(chǎn)生部T之間；帶電粒子束入口緊鄰中子產(chǎn)生部T并容納在射束整形體30內(nèi)，如圖3所示的在中子產(chǎn)生部T及擴(kuò)束裝置之間的三個(gè)箭頭作為帶電粒子束入口 ；中子產(chǎn)生部T容納在射束整形體30內(nèi)，這里的中子產(chǎn)生部T優(yōu)選為鋰金屬；射束整形體30包括反射體31、被反射體31包圍并鄰接于中子產(chǎn)生部T的緩速體32、與緩速體32鄰接的熱中子吸收體33、設(shè)置在射束整形體30內(nèi)的輻射屏蔽34，中子產(chǎn)生部T與自帶電粒子束入口入射的帶電粒子束P發(fā)生核反應(yīng)以產(chǎn)生中子束N，中子束限定一根主軸，緩速體32將自中子產(chǎn)生部T產(chǎn)生的中子減速至超熱中子能區(qū)，反射體31將偏離主軸的中子導(dǎo)回主軸以提高超熱中子射束強(qiáng)度，熱中子吸收體33用于吸收熱中子以避免治療時(shí)與淺層正常組織造成過多劑量，輻射屏蔽34用于