中子捕获治疗系统的制作方法

医药医疗技术的改进;医疗器械制造及应用技术1.本发明涉及一种辐射线照射系统，尤其涉及一种中子捕获治疗系统。背景技术：2.随着原子科学的发展，例如钴六十、直线加速器、电子射束等放射线治疗已成为癌症治疗的主要手段之一。然而传统光子或电子治疗受到放射线本身物理条件的限制，在杀死肿瘤细胞的同时，也会对射束途径上大量的正常组织造成伤害；另外由于肿瘤细胞对放射线敏感程度的不同，传统放射治疗对于较具抗辐射性的恶性肿瘤(如：多行性胶质母细胞瘤(glioblastoma multiforme)、黑色素细胞瘤(melanoma))的治疗成效往往不佳。3.为了减少肿瘤周边正常组织的辐射伤害，化学治疗(chemotherapy)中的标靶治疗概念便被应用于放射线治疗中；而针对高抗辐射性的肿瘤细胞，目前也积极发展具有高相对生物效应(relative biological effectiveness,rbe)的辐射源，如质子治疗、重粒子治疗、中子捕获治疗等。其中，中子捕获治疗便是结合上述两种概念，如硼中子捕获治疗，借由含硼药物在肿瘤细胞的特异性集聚，配合精准的中子射束调控，提供比传统放射线更好的癌症治疗选择。4.放射线治疗过程中会产生各种放射线，如硼中子捕获治疗过程产生低能至高能的中子、光子，这些放射线可能会对人体正常组织造成不同程度的损伤。因此在放射线治疗领域，如何在达到有效治疗的同时减少对外界环境、医务人员或患者正常组织的辐射污染是一个极为重要的课题。放射线治疗设备通常设置在由屏蔽材料围成的空间内，屏蔽材料形成的屏蔽壁由组件或元件穿过的地方无法做到封闭式屏蔽，容易造成放射线的泄露，在组件或元件穿过的地方设置加强屏蔽作用的屏蔽结构；加强屏蔽结构与屏蔽壁之间的辅助件通常为钢材结构，钢材被中子照射后会产生半衰期长的放射性同位素，如钴60，形成二次辐射，对环境及辐射安全带来负面影响。5.因此，有必要提出一种新的技术方案以解决上述问题。技术实现要素：6.为了解决上述问题，本发明一方面提供了一种中子捕获治疗系统，包括加速器、射束传输部、中子束生成部，所述加速器对带电粒子进行加速产生带电粒子束，所述射束传输部将所述加速器产生的带电粒子束传输至所述中子束生成部，所述中子束生成部产生治疗用中子束，所述中子捕获治疗系统还包括形成容纳所述加速器、射束传输部、中子束生成部的空间的屏蔽壁，在所述屏蔽壁朝向射束传输方向上游的一侧由所述射束传输部或所述中子束生成部穿过的部位设置屏蔽体，所述中子捕获治疗系统还包括所述屏蔽体的安装机构或驱动机构，所述安装机构用于将所述屏蔽体可移动地安装在所述屏蔽壁朝向射束传输方向上游的一侧，所述驱动机构用于驱动所述屏蔽体移动，驱动机构可以是手动驱动，也可以是电动驱动。屏蔽体可以避免或降低在屏蔽壁由组件或元件穿过的地方造成的中子及其他辐射线的泄露，屏蔽体的安装机构设置有第一中子屏蔽结构或所述驱动机构设置有第二中子屏蔽结构，降低安装机构或驱动机构被中子照射后产生的二次辐射。7.作为一种优选地，所述安装机构包括承载所述屏蔽体的第一连接件，所述第一中子屏蔽结构遮挡所述第一连接件的裸露部分。8.进一步地，所述安装机构包括导轨和滚轮，所述导轨固定在屏蔽壁朝向射束传输方向上游的一侧，所述滚轮固定在所述屏蔽体上，所述屏蔽体能够通过所述滚轮沿所述导轨滑动。9.更进一步地，所述安装机构包括框架，所述屏蔽体为固定到所述框架的板，所述框架顶部固定有连接板，所述滚轮通过第一连接件固定到所述连接板。更进一步地，第一连接件穿过连接板，滚轮安装在第一连接件的一端，所述第一中子屏蔽结构覆盖第一连接件另一端突出连接板的部分或覆盖第一连接件在滚轮和连接板之间的部分或覆盖第一连接件与连接板重合并裸露的部分或整体覆盖第一连接件和连接板。10.作为一种优选地，所述驱动机构包括固定支架和承载驱动机构的第二连接件，所述固定支架通过所述第二连接件固定安装到所述屏蔽壁，所述第二中子屏蔽结构包括遮挡所述第二连接件的挡板。进一步地，所述挡板固定在固定支架上，在朝向射束传输方向上游的一侧对所述第二连接件进行遮挡，可以为l形或形或周向封闭的。11.作为一种优选地，所述驱动机构包括气缸，所述气缸包括缸体，所述第二中子屏蔽结构包括覆盖所述缸体外周的套环。12.进一步地，所述缸体固定到到所述屏蔽壁，如通过固定支架；所述气缸还包括活塞，所述活塞的一端伸入所述缸体，所述活塞的另一端连接所述屏蔽体，如通过连杆与屏蔽体固定连接。13.更进一步地，所述驱动机构还包括与所述活塞连接的传动构件，所述屏蔽体包括第一屏蔽部和第二屏蔽部，所述第一屏蔽部和第二屏蔽部在所述气缸和传动构件的带动下向相反的方向运动。14.更进一步地，所述传动构件包括链轮和位于所述链轮两侧的链条，所述链条能够围绕所述链轮运动；所述链轮两侧的链条分别连接所述第一屏蔽部和第二屏蔽部，如链轮两侧的链条分别固定连接到固定所述第一屏蔽部和第二屏蔽部的第一、第二框架，气缸的活塞连接到第一框架或第二框架，所述第一屏蔽部和第二屏蔽部在活塞和链条的带动下向相反方向运动。15.作为一种优选地，所述第一、第二中子屏蔽结构的材料为含硼的树脂或含硼的玻璃纤维复合材料。16.作为一种优选地，所述第一屏蔽部和第二屏蔽部的材料为中子屏蔽材料，如含硼的pe；所述第一、第二框架的材料为被中子照射后的产物不具有放射性或被中子照射后的产物放射性活度低或被中子照射后产生的放射性同位素半衰期短的材料，如铝合金。17.作为一种优选地，所述第一、第二连接件和所述缸体的材料为钢材。18.本发明的中子捕获治疗系统，可以避免或降低在屏蔽壁由组件或元件穿过的地方造成的中子及其他辐射线的泄露，屏蔽体的安装机构或驱动机构包括中子屏蔽结构，避免安装机构或驱动机构被中子照射后产生二次辐射。附图说明19.图1为本发明实施例中的中子捕获治疗系统结构示意图；20.图2为本发明实施例中的中子捕获治疗系统的靶材结构示意图；21.图3为本发明实施例中的中子捕获治疗系统在xy平面的布局示意图；22.图4为图3在a-a剖面的示意图；23.图5为本发明实施例中的中子捕获治疗系统的射束整形体支撑模块的安装示意图；24.图6为本发明实施例中的中子捕获治疗系统的中子束生成部穿过屏蔽壁的位置设置的屏蔽体的结构示意图；25.图7为图6的屏蔽体另一状态的示意图；26.图8为本发明另一实施例中的中子捕获治疗系统的中子束生成部穿过屏蔽壁的位置设置的屏蔽体的结构示意图；27.图9为图8的屏蔽体的安装机构和驱动机构另一状态的的局部放大示意图；28.图10为图8的屏蔽体的安装机构的局部放大示意图；29.图11a-g为图8的屏蔽体的安装机构和驱动机构的中子屏蔽结构示意图。具体实施方式30.下面结合附图对本发明的实施例做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。设定将后述的加速器射出的带电粒子束p的方向作为x轴、将与加速器射出的带电粒子束p的方向正交的方向作为y轴、将相对于地面垂直的方向作为z轴的xyz坐标系(参考图3和图4)，并在各构成要件的位置关系的说明中使用x、y、z。31.参阅图1，本实施例中的中子捕获治疗系统优选为硼中子捕获治疗系统100，硼中子捕获治疗系统100是利用硼中子捕获疗法进行癌症治疗的装置。硼中子捕获疗法通过对注射有硼(b-10)的患者200照射中子束n来进行癌症治疗，患者200服用或注射含硼(b-10)药物后，含硼药物选择性地聚集在肿瘤细胞m中，然后利用含硼(b-10)药物对热中子具有高捕获截面的特性，借由10b(n,α)7li中子捕获及核分裂反应产生4he和7li两个重荷电粒子。两荷电粒子的平均能量约为2.33mev，具有高线性转移(linear energy transfer,let)、短射程特征，α粒子的线性能量转移与射程分别为150kev/μm、8μm，而7li重荷粒子则为175kev/μm、5μm，两粒子的总射程约相当于一个细胞大小，因此对于生物体造成的辐射伤害能局限在细胞层级，便能在不对正常组织造成太大伤害的前提下，达到局部杀死肿瘤细胞的目的。32.硼中子捕获治疗系统100包括加速器10、射束传输部20、中子束生成部30和治疗台40。加速器10对带电粒子(如质子、氘核等)进行加速，产生如质子束的带电粒子束p；射束传输部20，将加速器10产生的带电粒子束p传输至中子束生成部30；中子束生成部30产生治疗用中子束n并照射向治疗台40上的患者200。33.中子束生成部30包括靶材t、射束整形体31、准直器32，加速器10产生的带电粒子束p经射束传输部20照射到靶材t并与靶材t作用产生中子，产生的中子依次通过射束整形体31和准直器32形成治疗用中子束n并照射向治疗台40上的患者200。靶材t优选为金属靶材。依据所需的中子产率与能量、可提供的加速带电粒子能量与电流大小、金属靶材的物化性等特性来挑选合适的核反应，常被讨论的核反应有7li(p,n)7be及9be(p,n)9b，这两种反应皆为吸热反应。两种核反应的能量阀值分别为1.881mev和2.055mev，由于硼中子捕获治疗的理想中子源为kev能量等级的超热中子，理论上若使用能量仅稍高于阀值的质子轰击金属锂靶材，可产生相对低能的中子，不需太多的缓速处理便可用于临床，然而锂金属(li)和铍金属(be)两种靶材与阀值能量的质子作用截面不高，为产生足够大的中子通量，通常选用较高能量的质子来引发核反应。理想的靶材应具备高中子产率、产生的中子能量分布接近超热中子能区(将在下文详细描述)、无太多强穿辐射产生、安全便宜易于操作且耐高温等特性，但实际上并无法找到符合所有要求的核反应。本领域技术人员熟知的，靶材t也可以由li、be之外的金属材料制成，例如由ta或w及其合金等形成。加速器10可以是直线加速器、回旋加速器、同步加速器、同步回旋加速器。34.射束整形体31能够调整带电粒子束p与靶材t作用产生的中子束n的射束品质，准直器32用以汇聚中子束n，使中子束n在进行治疗的过程中具有较高的靶向性。射束整形体31进一步包括反射体311、缓速体312、热中子吸收体313、辐射屏蔽体314和射束出口315，带电粒子束p与靶材t作用生成的中子由于能谱很广，除了超热中子满足治疗需要以外，需要尽可能的减少其他种类的中子及光子含量以避免对操作人员或患者造成伤害，因此从靶材t出来的中子需要经过缓速体312将其中的快中子能量(＞40kev)调整到超热中子能区(0.5ev-40kev)并尽可能减少热中子(＜0.5ev)，缓速体312由与快中子作用截面大、超热中子作用截面小的材料制成，本实施例中，缓速体312由d2o、alf3、fluentaltm、caf2、li2co3、mgf2和al2o3中的至少一种制成；反射体311包围缓速体312，并将穿过缓速体312向四周扩散的中子反射回中子射束n以提高中子的利用率，由具有中子反射能力强的材料制成，本实施例中，反射体311由pb或ni中的至少一种制成；缓速体312后部有一个热中子吸收体313，由与热中子作用截面大的材料制成，本实施例中，热中子吸收体313由li-6制成，热中子吸收体313用于吸收穿过缓速体312的热中子以减少中子束n中热中子的含量，避免治疗时与浅层正常组织造成过多剂量，可以理解，热中子吸收体也可以是和缓速体一体的，缓速体的材料中含有li-6；辐射屏蔽体314用于屏蔽从射束出口315以外部分渗漏的中子和光子，辐射屏蔽体314的材料包括光子屏蔽材料和中子屏蔽材料中的至少一种，本实施例中，辐射屏蔽体314的材料包括光子屏蔽材料铅(pb)和中子屏蔽材料聚乙烯(pe)。可以理解，射束整形体31还可以有其他的构造，只要能够获得治疗所需超热中子束即可，射束整形体31内还可以设置辐射检测组件(图未示)对中子产生过程中的各种辐射线进行检测。准直器32设置在射束出口315后部，从准直器32出来的超热中子束向患者200照射，经浅层正常组织后被缓速为热中子到达肿瘤细胞m，可以理解，准直器32也可以取消或由其他结构代替，中子束从射束出口315出来直接向患者200照射。本实施例中，患者200和射束出口315之间还设置了辐射屏蔽装置50，屏蔽从射束出口315出来的射束对患者正常组织的辐射，可以理解，也可以不设置辐射屏蔽装置50。35.靶材t设置在射束传输部20和射束整形体31之间，射束传输部20具有对带电粒子束p进行加速或传输的传输管c，本实施例中，传输管c沿带电粒子束p方向伸入射束整形体31，并依次穿过反射体311和缓速体312，靶材t设置在缓速体312内并位于传输管c的端部，以得到较好的中子射束品质。可以理解，靶材可以有其他的设置方式，还可以相对加速器或射束整形体是可运动的，以方便换靶或使带电粒子束与靶材均匀作用。结合图2，靶材t包括散热层301、基座层302和作用层303，作用层303与带电粒子束p作用产生中子束，基座层302支撑作用层303。本实施例中，作用层303的材料为li或其合金，带电粒子束p为质子束，靶材t还包括位于作用层303一侧用于防止作用层氧化的抗氧化层304，带电粒子线p沿入射方向依次穿过抗氧化层304、作用层303和基座层302。抗氧化层304的材料同时考虑不易被作用层腐蚀且能够减小入射质子束的损耗及质子束导致的发热，如包括al、ti及其合金或者不锈钢中的至少一种。散热层301由导热性能好的材料(如包括cu、fe、al中的至少一种)制成或至少部分与基座层采用相同的材料或是一体的。散热层可以有多种构造，如为平板状，本实施例中不做详细介绍。散热层301上设置冷却进口in(图未示)、冷却出口out(图未示)、连通冷却进口in和冷却出口out的冷却通道3011，冷却介质从冷却进口in进入，通过冷却通道3011从冷却出口out出来。本实施例中，传输管c与反射体311和缓速体312之间设置第一、第二冷却管3012、3013，第一、第二冷却管3012、3013的一端分别与靶材t的冷却进口in和冷却出口out连接，另一端连接到外部冷却源。可以理解，第一、第二冷却管还可以以其他方式设置在射束整形体内，当靶材置于射束整形体之外时，还可以取消。结合图3和图4，硼中子捕获治疗系统100整体配置在两层楼l1和l2的空间，硼中子捕获治疗系统100还包括照射室101(101a、101b、101c)和带电粒子束生成室102，治疗台40上的患者200在照射室101(101a、101b、101c)中进行中子束n照射的治疗，带电粒子束生成室102容纳加速器10及至少部分射束传输部20。中子束生成部30可以有一个或多个，以生成一个或多个治疗用中子束n，射束传输部20可选择地向一个或几个中子束生成部30传输带电粒子束p或同时向多个中子束生成部30传输带电粒子束p，每个中子束生成部30对应一个照射室101。本实施例中中子束生成部及照射室各有3个，分别为中子束生成部30a、30b、30c和照射室101a、101b、101c。射束传输部20包括：第一传输部21，与加速器10连接；第一、第二射束方向切换器22、23，切换带电粒子束p的行进方向；第二传输部24，连接第一、第二射束方向切换器22、23；第三、第四、第五传输部25a、25b、25c，分别将带电粒子束p从第一射束方向切换器22或第二射束方向切换器23传输到中子束生成部30a、30b、30c，生成的中子束n再分别照射向照射室101a、101b、101c内的患者。第三传输部25a连接第一射束方向切换器22及中子束生成部30a，第四传输部25b连接第二射束方向切换器23及中子束生成部30b，第五传输部25c连接第二射束方向切换器23及中子束生成部30c。即，第一传输部21在第一射束方向切换器22中分支为第二传输部24和第三传输部25a，第二传输部24又在第二射束方向切换器23中分支为第四传输部25b和第五传输部25c。第一、第二传输部21、24沿x轴方向传输，第三传输部25a沿z轴方向传输，第四、第五传输部25b、25c的传输方向在xy平面内并与第一、第二传输部21、24的传输方向呈“y”型，中子束生成部30a、30b、30c及相应的照射室101a、101b、101c分别沿第三、第四、第五传输部25a、25b、25c的传输方向设置，产生的中子束n方向分别与第三、第四、第五传输部25a、25b、25c的传输方向相同，从而中子束生成部30b、30c产生的中子束方向在同一平面内，中子束生成部30a产生的中子束方向与该平面垂直。采用这样的排布方式，可以有效地利用空间，同时对多个患者进行治疗，且没有过于延长射束传输的线路，损耗较小。可以理解，中子束生成部30a(30b、30c)产生的中子束n方向与第三(第四、第五)传输部25a(25b、25c)的传输方向也可以不同；第一、第二传输部21、24的传输方向也可以不同，第二传输部24还可以取消，仅具有一个射束方向切换器，将射束分支为2个及2个以上传输部分；第四、第五传输部25b、25c的传输方向与第一传输部21的传输方向形成的“y”型，也可以是“y”的变形，例如第四传输部25b或第五传输部25c的传输方向与第一传输部21的传输方向相同，第四、第五传输部25b、25c的传输方向与第一传输部21的传输方向也可以呈其他形状，如“t”型或箭头型，只要第四、第五传输部25b、25c的传输方向在xy平面形成大于0度的夹角即可；第四、第五传输部25b、25c的传输方向也不限于xy平面，第三传输部25a的传输方向也可以不是沿z轴，只要第四传输部25b的传输方向、第五传输部25c的传输方向和第一传输部21的传输方向其中的两个在同一平面(第一平面)内，第一传输部21的传输方向与第三传输部25a的传输方向也在同一平面(第二平面)内，且第一平面和第二平面不同；第三传输部25a、中子束生成部30a及照射室101a也可以取消，这样仅具有xy平面内的射束传输。36.第一、第二射束方向切换器22、23包括使带电粒子束p方向偏转的偏转电磁铁及控制带电粒子束p行进方向的开关电磁铁，硼中子捕获治疗系统100还可以包括射束收集器(未图示)，在治疗前等进行带电粒子束p的输出确认，第一或第二射束方向切换器22、23能够使带电粒子束p脱离正规轨道而引向射束收集器。37.第一传输部21、第二传输部24及第三、第四、第五传输部25a、25b、25c均由传输管c构造，可以分别由多个子传输部连接形成，多个子传输部的传输方向可以相同也可以不同，如通过偏转电磁铁进行射束传输方向的偏转，所说的第一、第二、第三、第四、第五传输部21、24、25a、25b、25c的传输方向可以为其任一子传输部的传输方向，上述形成的第一平面和第二平面为与射束方向切换器直接相连的子传输部之间形成的平面；还可以分别包括用于带电粒子束p的射束调整部(未图示)，射束调整部包括用于调整带电粒子束p的轴的水平型转向器及水平垂直型转向器、用于抑制带电粒子束p的发散的四极电磁铁、以及用于带电粒子束p的整形的四向切割器等。第三、第四、第五传输部25a、25b、25c可根据需要包括电流监视器(未图示)和带电粒子束扫描部(未图示)。电流监视器实时测定照射于靶t的带电粒子束p的电流值(即，电荷、照射剂量率)。带电粒子束扫描部扫描带电粒子束p，进行带电粒子束p相对于靶t的照射控制，如控制带电粒子束p相对于靶t的照射位置。38.带电粒子束生成室102可以包括加速器室1021和射束传输室1022，加速器室1021为两层，加速器10从l2延伸到l1。射束传输室1022位于l2，第一传输部21从加速器室1021延伸到射束传输室1022。照射室101b、101c位于l2，照射室101a位于l1。本实施例中l1在l2下方，即l2的地板为l1的天花板，可以理解，也可以为相反的配置。地板(天花板)s的材料可以为厚度0.5m以上的混凝土或含硼重晶石混凝土。照射室101a、101b、101c和射束传输室1022具备被屏蔽壁w1包围的屏蔽空间，屏蔽壁w1可以为厚度1m以上、密度3g/c.c.的含硼重晶石混凝土制壁，包括隔开射束传输室1022与照射室101b、101c的第一分隔屏蔽壁w2和在l1隔开加速器室1021和射束传输室1022的第二分隔屏蔽壁w3、在l2隔开加速器室1021和照射室101a的第三分隔屏蔽壁w4。加速器室1021由厚度为1m以上的混凝土壁w和第二分隔屏蔽壁w3、第三分隔屏蔽壁w4包围。中子束生成部30b、30c的至少一部分埋入于第一分隔屏蔽壁w2，第四、第五传输部25b、25c从射束传输室1022延伸到中子束生成部30b、30c；中子束生成部30a位于照射室101a内，第三传输部25a从射束传输室1022穿过地板s延伸到照射室101a。照射室101a、101b、101c分别具有供治疗台40和医师出入的屏蔽门d1、d2、d3，加速器室1021在l1和l2分别具有进出加速器1021室对加速器10进行维护的屏蔽门d4、d5，射束传输室1022具有从加速器室1021进出射束传输室1022对射束传输部20进行维护的屏蔽门d6，屏蔽门d6设置在第二分隔屏蔽壁w3上。照射室101a、101b、101c的室内还具有内屏蔽壁w5，以形成从屏蔽门d1、d2、d3到射束出口的迷宫型通道，防止屏蔽门d1、d2、d3意外打开时辐射线的直接照射，根据照射室的不同布局内屏蔽壁w5可以设置在不同的位置，在内屏蔽壁w5与屏蔽壁w1或第三分隔屏蔽壁w4之间还可以设置照射室内部的屏蔽门d7，形成在进行中子束照射治疗时的二次防护。内屏蔽壁w5可以为厚度0.5m以上、密度为3g/c.c.的含硼重晶石混凝土制壁；屏蔽门d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7可以由两层独立的主屏蔽门d和次屏蔽门d＇组成或仅由主屏蔽门d或次屏蔽门d＇组成，可根据实际的情况决定，主屏蔽门d可以是相同材料的厚度为0.5m以上、密度6g/c.c.的含硼的pe或重晶石混凝土或铅，次屏蔽门d＇可以是相同材料的厚度为0.2m以上、密度6g/c.c.的含硼的pe或重晶石混凝土或铅。本实施例中，屏蔽门d1、d4、d5、d6由主屏蔽门d和次屏蔽门d＇组成，屏蔽门d1、d2、d3仅包括主屏蔽门d，屏蔽门d7仅包括次屏蔽门d＇。屏蔽壁及屏蔽门形成屏蔽空间，抑制放射线从照射室101a、101b、101c和射束传输室1022的室外侵入到室内及放射线从室内放射到室外的现象。本实施例中，隔开加速器室1021和射束传输室1022的第二分隔屏蔽壁w3设置在加速器10和第一射束方向切换器22之间，即第一传输部21穿过第二分隔屏蔽壁w3，可以理解，第二分隔屏蔽壁w3及屏蔽门d6可以取消，也可以设置在其他位置，如第一、第二射束方向切换器22、23之间或第二射束方向切换器23和中子束生成部30b、30c之间；或在第二分隔屏蔽壁w3及第一分隔屏蔽壁w2之间设置附加的分隔屏蔽壁和屏蔽门。也就是说，在中子束生成部和加速器之间设置屏蔽壁，在加速器检修和维护时操作人员免于从中子束生成部泄漏的中子及其他辐射线的照射，同时降低加速器被中子活化的反应。39.结合图5，射束整形体31由设置在分隔壁103(第一分隔屏蔽壁w2)内的支撑模块60支撑，在分隔壁103靠近照射室101的一侧设置至少部分容纳支撑模块60的容纳槽1031，靠近带电粒子束生成室102的一侧设置用于加速器的传输管等穿过的槽1032，从而容纳槽1031和槽1032在中子束n传输方向贯通分隔壁，本实施例中，分隔壁103的壁面为平面，中子束n传输方向垂直于分隔壁103的壁面。支撑结构模块化，使得射束整形体可局部调整，满足精度要求，提高射束品质及满足靶的装配公差。在垂直于中子束n传输方向的平面上，支撑模块60的横截面轮廓位于容纳槽1031和槽1032的横截面轮廓之间，从而在射束传输方向上避免出现通缝，进一步降低辐射，同时便于调节支撑模块60。本实施例中，支撑模块60整体为长方体，容纳槽1031和槽1032在垂直于中子束n传输方向的横截面均为“冂”形，容纳槽1031和槽1032的侧壁平行于中子束n传输方向。分隔壁103靠近照射室102的一侧还设置有屏蔽板1033，屏蔽板1033可以增强分隔壁的屏蔽效果，抑制分隔壁产生的二次辐射，从而避免对患者正常组织的辐射。在垂直于中子束n传输方向的平面上，屏蔽板1033可以与支撑模块60的横截面轮廓匹配，从而屏蔽从支撑模块和分隔壁之间泄露的中子。屏蔽板为pe板，可以理解，分隔壁103靠近带电粒子束生成室102的一侧及支撑模块60靠近照射室101的一侧也可以设置屏蔽板，屏蔽板可以由铅等其他中子或光子屏蔽材料构成，还可以不设置屏蔽板。40.带电粒子束p与靶材t作用产生的中子的出射方向在空间中几乎均有分布，同时射束整形体31对中子“整形”过程中，会产生大量的反冲中子，这部分反冲中子是辐射屏蔽设计中需重点考虑的部分。在屏蔽壁或地板由组件或元件穿过的地方无法做到封闭式屏蔽，容易造成中子及其他辐射线的泄露，如本实施例中，中子束生成部30b、30c穿过第一分隔屏蔽壁w2、第一传输部21穿过第二分隔屏蔽壁w3、第三传输部25a穿过地板s，在第一分隔屏蔽壁w2、第二分隔屏蔽壁w3、地板s朝向射束传输方向上游的一侧由中子束生成部30b、30c、第一传输部21、第三传输部25a穿过的部位可以分别设置第一屏蔽体70、第二屏蔽体80和第三屏蔽体90。第一屏蔽体70覆盖中子束生成部30b、30c朝向加速器的端部，防止从中子束生成部30b、30c的射束整形体溢出或反射的中子进入加速器室1021和射束传输室1022，第四、第五传输部25b、25c穿过第一屏蔽体70到达中子束生成部30b、30c的靶材t。第二屏蔽体80防止从射束传输部20溢出或反射的中子进入加速器室1021，第一传输部21穿过第二屏蔽体80和第二分隔屏蔽壁w3到达第一射束方向切换器22。第三屏蔽体90防止从照射室101a溢出或反射的中子进入射束传输室1022，第三传输部25a穿过第三屏蔽体90和地板s到达中子束生成部30a。第一屏蔽体70、第二屏蔽体80和第三屏蔽体90的材料可以为含硼的pe或重晶石混凝土或铅，还可以包括其他中子屏蔽材料。41.下面以第一屏蔽体70为例对第一、第二和第三屏蔽体70、80、90进行详细介绍。一实施例中，第一屏蔽体70为可移动的，通过安装机构70a可移动地安装在第一分隔屏蔽壁w2朝向射束传输方向上游的一侧(靠近带电粒子束生成室102的一侧)，并具有第一位置和第二位置。在第一位置，形成第四、第五传输部25b、25c穿过的容纳孔71，并覆盖中子束生成部30b、30c朝向加速器10的端部，屏蔽反冲中子，限制高中子剂量区，保护加速器组件，减少组件的辐照损伤，减少加速器组件的元素活化，同时，在一个照射室运行时，保护另一照射室，保证非运行照射室的辐射剂量处于安全水平；在第二位置，容纳孔71打开，露出中子束生成部30b、30c朝向加速器10的端部，不用移开穿过容纳孔71的传输管c便形成操作空间，在加速器10关闭时可以更换中子束生成部30b、30c，如靶材t、射束整形体31、射束整形体31内设置的辐射检测组件或第一、第二冷却管3012、3013，还可以在更换时给拆除部分传输管让出空间，或对穿过第一分隔屏蔽壁w2和第一屏蔽体70的射束传输部20进行安装、调试、维修。容纳孔可以容纳第四、第五传输部25b、25c的传输管c、磁铁等，还可以容纳第一、第二冷却管3012、3013或其他功能部件，能便于移动提供操作空间而不干扰到射束传输部的不可移动组件。第一屏蔽体70与第一分隔屏蔽壁w2可以是密闭接触的，增强屏蔽效果，也可以是有间隙的，可以通过调整第一屏蔽体70的尺寸来实现屏蔽效果。42.如图6和图7所示，本实施例中，第一屏蔽体70包括第一屏蔽部72和第二屏蔽部73，第一屏蔽部72和第二屏蔽部73分别沿靠近中子束生成部30b、30c的第一、第二方向l1、l2运动到第一位置，第一屏蔽部72和第二屏蔽部73分别具有第一、第二凹槽721、731，第一、第二凹槽721、731在第一位置共同形成第四、第五传输部25b、25c穿过的容纳孔71，并覆盖中子束生成部30b、30c朝向加速器10的端部；第一屏蔽部72和第二屏蔽部73分别沿远离中子束生成部30b、30c的第三、第四方向l3、l4运动到第二位置，在第二位置，容纳孔71打开，露出中子束生成部30b、30c朝向加速器10的端部，不用移开穿过容纳孔71的传输管c便形成操作空间。可以理解，第一屏蔽体70也可以包括第三屏蔽部或由三个以上屏蔽部构成。43.本实施例中，第一屏蔽部72和第二屏蔽部73是滑动的，导轨74和固定在第一、第二屏蔽部72、73上的滚轮75构成第一屏蔽体70的滑动组件(安装机构70a)，滚轮75沿导轨74滚动从而带动第一、第二屏蔽部72、73沿导轨74滑动，导轨74固定在第一分隔屏蔽壁w2朝向带电粒子束生成室102的一侧且延伸方向平行于地面(xy平面)，即第一、第二屏蔽部72、73构造为水平的双开滑动门，可以理解，安装机构70a可以有其他设置，也可以是通过其他方式进行移动，如转动等。44.如图8所示，另一实施例中，安装机构70a’包括导轨701a(74’)和滚轮702a(75’)，导轨701a通过膨胀螺钉直接固定在第一分隔屏蔽壁w2上，结合图9和图11b，滚轮702a通过第一连接件703a(如螺栓螺母)连接到与第一、第二屏蔽部72、73固定的连接板704a，具体的，滚轮702a围绕其中心轴线可转动地设置在螺栓一端(如通过轴承)，螺栓另一端穿过连接板704a并通过螺母在连接板704a两侧拧紧，可以理解，导轨701a和滚轮702a还可以有其他的固定方式。安装机构70a’还包括框架，框架包括固定第一、第二屏蔽部72、73的第一框架705a1、第二框架705a2(其中，第二框架与第一框架的结构和作用相同，图中未示出)，第一、第二屏蔽部72、73均由多块板构造，多快板拼接起来分别固定到第一、第二屏蔽部72、73的第一框架705a1、第二框架705a2上，连接板704a固定在框架顶部，从而形成吊轨。结合图10，框架的底部还可以固定有滑槽706a，滑槽706a与固定在屏蔽壁w2的轮子707a配合从而形成第一、第二屏蔽部72、73沿导轨701a水平滑动的辅助限位，防止第一、第二屏蔽部72、73及其第一框架705a1、第二框架705a2在垂直于屏蔽壁w2的方向翻转。框架由铝合金型材构造，被中子照射后的产物放射性半衰期较短，降低产生的二次辐射，第一、第二屏蔽部72、73为含硼的pe板，可以理解，框架也可以采用其他被中子照射后的产物不具有放射性或被中子照射后的产物放射性活度低或被中子照射后产生的放射性同位素半衰期短的材料，第一、第二屏蔽部72、73也可以采用其他中子屏蔽材料。45.中子捕获治疗系统100还可以包括第一屏蔽体70的驱动机构70b，驱动机构70b驱动第一屏蔽体70的运动，驱动机构70b包括气缸701b、连杆702b、链条703b、链轮704b、连接块705b。通过供气装置(图未示)给气缸701b的缸体供气驱动气缸701b的活塞运动，气缸701b的活塞通过连杆702b连接到第一屏蔽部72的第一框架705a1，从而带动第一屏蔽部72运动，具体的，活塞沿水平方向运动，气缸701b的活塞一端伸入气缸701b的缸体，另一端与连杆702b连接，连杆702b固定到第一屏蔽部72的第一框架705a1远离第二屏蔽部73的侧边；链条703b位于链轮704b的两侧分别通过连接块705b连接到第一、第二屏蔽部72、73的第一框架705a1、第二框架705a2，第一屏蔽部72的运动通过链条703b即带动第二屏蔽部73朝相反的方向运动，从而到达第一位置或第二位置，具体的，连接块705b一端固定到框架705a顶部，另一端与链条703b通过齿卡合。可以理解，本实施例中，连杆702b、链条703b、链轮704b、连接块705b组成了驱动机构70b的传动构件，传动构件与气缸701b的活塞连接，可以理解，传动构件还可以有其他的设置；还可以设置缓冲构件706b，第一屏蔽部72朝远离第二屏蔽部73的方向即将运动到端部位置时，连杆702b接触缓冲构件706b，防止碰撞造成冲击；还可以设置止位构件707b(如固定的螺钉)，止位构件707b与连杆702b作用从而限定第一屏蔽部72朝远离第二屏蔽部73的方向运动的最大距离；还可以有其他的驱动方式，如通过电机驱动第一或第二屏蔽部运动。驱动机构70b还包括固定支架708b，固定支架708b通过第二连接件709b(如图11d)固定在屏蔽壁w2上，驱动机构70b的其他部分(如气缸701b的缸体、链轮704b、缓冲构件706b、止位构件707b)可以固定在固定支架708b上。46.中子捕获治疗系统100还可以通过控制机构(图未示)来控制驱动机构70b的运转，从而控制第一屏蔽体70的运动，控制机构可以设置在带电粒子束生成室102外，如控制室(如下文所述)内，防止控制机构被中子活化而失效。47.安装机构70a、70a’或驱动机构70b的各构件可以由被中子照射后的产物不具有放射性或被中子照射后的产物放射性活度低或被中子照射后产生的放射性同位素半衰期短的材料制成，如铝合金，但由于力学性能的要求，本实施例中部分构件仍由钢材制成，如承载驱动力的构件(如气缸701b的缸体)、承载第一屏蔽体70的连接件(第一连接件703a)、承载驱动机构70b的连接件(第二连接件709b)，钢材被中子照射后会产生半衰期长的放射性同位素，如钴60，需设置中子屏蔽结构70c进行遮挡，降低安装机构或驱动机构被中子照射后产生的二次辐射。如图11a所示，在气缸701b的缸体外周设置套环701c。如图11b所示，在第一连接件703a外设置帽套702c，帽套702c覆盖第一连接件703a在穿过连接板704a的一端突出连接板704a的部分(螺母和螺栓穿过连接板704a的端部)；还可以设置套环703c对第一连接件703a的其他裸露部分进行遮挡，如螺栓穿过连接板704a并位于连接板704a两个侧板中间的部分(第一连接件与连接板重合并裸露的部分)、滚轮702a和连接板704a之间的部分，可以理解，螺栓穿过连接板704a并位于连接板704a两个侧板中间的部分由于空间的限制，如图11c所示，还可以将套环703c’从连接板704a外侧遮盖螺栓。如图11d所示的z向示意图，在不影响机构连接关系的情况下，还可以在连接板704a外整体包覆罩体705c对连接板704a和穿过连接板704a的第一连接件703a整体进行遮挡，罩体705c可以是形，在框架705a上方包围连接板704a和穿过连接板704a的第一连接件703a，可以理解，罩体705c还可以包括顶部，中子屏蔽结构所覆盖的面积越大，对安装机构在中子辐射后的二次辐射屏蔽效果越好。48.如图11e所示，在第二连接件709b外设置挡板704c，挡板704c固定在固定支架708b上，本实施例中挡板704c为l形，在第二连接件709b的下侧和朝向射束传输方向上游的一侧(靠近带电粒子束生成室102的一侧)对反冲中子进行遮挡。在另一实施例中，如图11f所示，挡板704c’为形，在第二连接件709b的上侧、下侧和朝向射束传输方向上游的一侧(靠近带电粒子束生成室102的一侧)对反冲中子进行遮挡。可以理解，挡板704c和704c’还可以包括侧部以形成周向封闭，增强辐射屏蔽效果，如图11g所示，挡板704c’还对第二连接件709b进行了侧部包覆。49.中子屏蔽结构70c的材料可以包括含硼的树脂、含硼的玻璃纤维复合材料等，可以理解，中子屏蔽结构70c的形式和位置还可以根据具体需要进行设置。50.第一、第二射束方向切换器22、23分别由屏蔽罩26包围，防止从射束方向切换器泄漏中子及其他辐射线，屏蔽罩26的材料可以为含硼的pe或重晶石混凝土或铅。可以理解，第一、第二射束方向切换器22、23也可以整体由一个屏蔽罩26包围；射束传输部的其他部分，如真空管，也可以由屏蔽罩包围，防止中子及其他辐射线从射束传输部泄露。51.硼中子捕获治疗系统100还可以包括准备室、控制室和其他用于辅助治疗的空间，每一个照射室可以配置一个准备室，用于进行照射治疗前固定患者到治疗台、注射硼药、治疗计划模拟等准备工作，准备室和照射室之间设置连接通道，准备工作完成后直接将患者推入照射室或通过轨道由控制机构控制其自动进入照射室，准备室和连接通道也由屏蔽壁封闭，准备室还具有屏蔽门。控制室用于控制加速器、射束传输部、治疗台等，对整个照射过程进行控制和管理，管理人员在控制室内还可以同时监控多个照射室。52.可以理解，本实施例中的屏蔽壁(包括混凝土壁w)、屏蔽门、屏蔽体、屏蔽罩均可以具有其他厚度或密度或替换为其他材料。53.尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，都在本发明要求保护的范围之内。









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