硼中子俘获治疗

摘要： 硼中子俘获治疗(boron neutron capture therapy,BNCT)是一种经济高效,医院适用性强,能够填补当前癌症治疗空白的分子靶向精准治疗技术。本文分析了BNCT系统从工程设计到退役的全过程、各子系统涉及到的关键技术领域以及相关的产品服务与技术要求,初步构建了BNCT标准体系框架。该框架可以为BNCT标准体系的建立提供有力支撑,有助于未来BNCT领域标准制修订工作的开展。这对满足BNCT科研及临床需求、推动相关科研成果转化和成熟产品上市以及加快产业化进程有着重要意义。

摘要： 1适用范围本标准规定了医疗机构开展放射治疗过程中的辐射安全与防护要求。本标准适用于医疗机构放射治疗相关活动中的辐射工作人员和公众的辐射安全与防护管理。本标准不适用于放射性核素治疗、敷贴治疗、放射性粒籽植入治疗、硼中子俘获治疗和放射治疗模拟诊断。放射治疗设备生产、调试、维修维护活动和科研活动可参照本标准执行。

摘要： 在硼中子俘获治疗(BNCT)中,束流整形体是BNCT装置产生高品质中子束的关键部件之一,其设计至关重要。本文基于2.5 MeV质子打锂靶产生中子的过程,对加速器驱动的BNCT中子源的束流整形体进行了可行性方案设计,研究了慢化体厚度差异对出口束流品质、头部模型中的剂量分布和临床参数等方面的影响。研究表明,可行性方案设计在30 mA质子束流驱动下,可达到IAEA对束流品质的要求;在本文3种慢化体厚度设计下,随着慢化体厚度的增加,出口超热中子束流强度减小,快中子份额减小,进一步导致优势深度变浅,正常组织最大剂量率减小,治疗时间变长。

摘要： 硼中子俘获治疗(Boron Neutron Capture Therapy, BNCT)是中国散裂中子源(China Spallation Neu-tron Source, CSNS)首个直接转化的产业化项目,是一种利用中子射线选择性杀伤肿瘤细胞的全新放射疗法,能有效杀死癌细胞而不损伤周边组织,具有安全性高、定位精准、价格低廉、治疗效果显著等优点,已能成功治疗脑胶质瘤、皮肤恶性黑素瘤等多种肿瘤。现就目前国内外硼中子俘获治疗新技术的研究进展作一综述。

摘要： 中国原子能科学研究院目前正在研制用于硼中子俘获治疗(BNCT)的强流质子回旋加速器,该加速器设计引出能量14 MeV、质子束流强大于1 mA.相比引出流强为400μA的PET回旋加速器,BNCT强流质子回旋加速器对中心区相位接收度和轴向聚焦的要求更高.为实现mA量级的束流的加速和引出,BNCT强流质子回旋加速器采取了增加负氢束流注入能量、增大磁铁镶条孔径、使用用于增大D ee盒头部张角的阶梯状结构及调整加速间隙的入口和出口高度等一系列中心区结构优化设计,有效地提高了中心区的相位接收度,改善了轴向电聚焦.在新的离子源注入能量下通过数值计算得到实测场下的轴向电聚焦和间隙高度的关系,选取合适的间隙高度获得最佳的轴向聚焦,从而确定了mA量级束流的注入和加速的中心区结构.同时在设计中考虑空间电荷效应的影响,计算了不同流强下的束流尺寸变化.中心区结构在实测磁场下的优化设计计算结果表明,BNCT强流质子回旋加速器中心区的束流对中好于0.5 mm,相位接收度大于40°,中心区最高可接收流强3 mA.目前,新的中心区结构已进入机械加工阶段.

摘要： 硼中子俘获治疗(BNCT)是一种治疗癌症的有效手段.采用国际通用的Geant4开发程序包,以Snyder模型为对象,构建中子输运计算模型,评估在给定中子束流能谱和入射方向条件下,脑组织吸收不同10 B质量比的含硼药物对癌变组织及正常组织的能量沉积的来源和分布情况.研究表明,10 B引起的能量沉积呈先升高后降低的变化趋势,在入射深度为3.0 cm处达到峰值;在入射深度为2～5 cm区间内,能量沉积主要来自10 B;10 B引起的能量沉积与10 B质量比呈线性关系;光子、质子、电子及其他粒子引起的能量沉积占比很小,且不随10 B质量比的变化而变化.研究结果对BNCT的方案设计、效果评估具有参考意义.

摘要： 硼中子俘获治疗(BNCT)是一种新型肿瘤精准治疗方法 ,通过肿瘤细胞内的10B俘获热中子发生核裂变反应产生a粒子和反冲7Li核选择性地杀死肿瘤细胞.将足量的10B选择性递送到肿瘤细胞内部是BNCT成功的关键.本文简要介绍了BNCT治疗肿瘤的理论基础,综述了BNCT所用的中子源和硼递送剂的近期研究进展,简述了BNCT临床治疗试验结果.

摘要： 中国科学院高能物理研究所建造了一台基于加速器的硼中子俘获治疗(BNCT)实验装置.射频功率源系统为352.2 MHz射频四极加速器(RFQ)提供高频功率,使束流离开RFQ时,其能量达到3.5 MeV.BNCT射频功率源系统主要包括速调管功率源、数字低电平控制系统、射频传输系统.本文介绍了BNCT射频功率源系统,主要包括物理需求、系统组成、关键设备、安装和调试.目前该装置已进行动物实验,加速器打靶束流功率4.3 kW,加速器射频功率源系统运行稳定.

摘要： 硼中子俘获治疗(boron neutron capture therapy,BNCT)是肿瘤治疗的一种二元体系,利用含^(10)B药物对肿瘤细胞的高选择性、在肿瘤细胞中有足够的富集量和滞留时间,用具有合适能量的超热中子束照射肿瘤部位,发生中子俘获反应^(10)B(n,α)^(7)Li,反应释放出的高传能线密度α粒子和7Li,在一个细胞大小范围杀死肿瘤细胞.因此,含^(10)B药物的高效、高选择性对肿瘤细胞的靶向输送是BNCT有效性提高的关键.为了提高肿瘤细胞对含硼化合物的吸收,本文基于糖类物质与硼酸及其衍生物的相互作用,以及糖类具有在肿瘤细胞中富集的性质,研究了葡萄糖对正常细胞和肿瘤细胞吸收硼酸及其衍生物的影响,探讨了利用糖类物质增加肿瘤细胞中^(10)B含量的可能性.研究结果表明,随着葡萄糖含量的增加,肿瘤细胞对硼酸及取代硼酸的吸收增加,而正常细胞的吸收增加不明显.此外,葡萄糖对硼化合物在细胞中的滞留无明显的影响.

摘要： 硼剂量是硼中子俘获治疗中实际治疗剂量的重要组成,实现治疗过程中硼剂量实时分布的测量对保证治疗效果至关重要.但目前临床上对硼剂量的监测还缺少切实可行的方法.据此,本文提出利用生成式对抗网络(GAN)根据治疗过程中探测到的478 keV瞬发伽马射线的三维分布预测实时硼剂量三维分布.本研究基于具有中国人生理特征的辐射仿真人体模型,构建了19个脑胶质瘤病例,利用蒙特卡罗方法模拟了头顶照射方案下瞬发伽马射线及硼剂量三维分布,其中15个病例样本作为训练集,4例作为测试集.结果表明,对于复杂肿瘤结构及复杂硼分布的病例,GAN预测结果与蒙特卡罗模拟结果的SSIM系数均约为0.98,表明本方法可实现硼剂量三维分布的准确预测.

摘要： 硼中子俘获治疗(BNCT)的原理是用中子束流照射聚集在肿瘤中的10B 化合物，利用10B 和热中子发生的俘获反应10B+n→7Li(0.84MeV) +α(1.47MeV) +γ(0.48MeV)所释放出的能量杀死组织中的肿瘤细胞，而不伤害正常的组织细胞，达到治疗肿瘤的目的。为了确保病人的安全和治疗的质量，必须对治疗过程中的剂量进行实时监测。本文对硼中子俘获治疗中的中子测量方法进行了初步的研究，用闪烁体ZnS(Ag)粉末和中子转换体混合制成中子探头，光纤作为信号传输介质连接中子探头和光电倍增管。选择6LiF 为中子转换体可以测量热中子。实验中通过调整信号放大倍数可以排除γ光子的贡献。此方法可以用来测量强辐射场的热中子注量。

摘要： 硼中子俘获治疗已经成为当前治疗恶性黑色素瘤、头颈部肿瘤等恶性肿瘤的有效手段之一.10B在细胞尺度上不均匀分布将直接影响到对肿瘤细胞失活剂量的控制.为研究含硼化合物在细胞内空间上分布不同对靶区细胞微剂量的影响,本文利用Monte-Carlo工具包开发了用于计算10B(n,α)7 Li产生的α与7Li对靶区剂量的模拟程序α-Li Version l.0.通过此程序,计算了2种细胞尺寸、8种α粒子能量、3种源分布方式的细胞S值,并与MIRD委员会解析算法的计算结果进行对比,两者差异在1％以内；对不同细胞核半径、不同细胞半径及不同源位置等条件下的3 420种模型进行了模拟计算,证明了α粒子和7Li粒子在细胞内的S值存在差异性；最终获得的10B(n,α)7 Li反应的细胞S值数据库,可用于细胞尺度10B不均匀分布情况下的高精度微剂量学计算.

摘要： 医院中子照射器是专门为硼中子俘获治疗提供合适中子束的核反应堆装置,功率为30kW.反应堆采用235U富集度为12.5％的UO2芯体、Zr-4包壳作燃料,采用金属铍作反射层,轻水作慢化和冷却剂,自然循环方式冷却反应堆产生的热量.反应堆冷态后备反应性为4.5mk.在瞬间引入4.5mk反应性时,由于燃料元件多普勒效应和慢化剂的负温度效应会非能动地把功率限制在允许的安全水平之下,具有良好的固有安全性.医院中子照射器设计参数能满足硼中子俘获治疗要求.

摘要： 北京大学的放射性药物化学研究始于1983年.在第一个10年中,我们的主要研究方向是抗肿瘤单克隆抗体及其片断的放射标记.自1993起,我们对BATO类和含[Tc≡N]2+核的心肌灌注显像剂开展了研究.在此期间,国际上再度兴起硼中子俘获治疗(BNCT)的研究热潮,我们在国家攀登计划B的资助下,分出部分力量进行了5年的BNCT药物的研究.2000年以来,我们继续以诊断和治疗肿瘤的放射性药物作为研究对象,集中研究了组织乏氧显像剂、肿瘤多药耐药性的分子成像试剂及其逆转剂,并尝试将反义核酸技术、噬菌体展示技术用于诊断肿瘤的放射性药物的开发,对于涉及的一些反应机理和配合物结构问题开展理论化学的研究.本文讨论：1.乏氧显像剂研究进展，2.肿瘤多药耐药性的分子成像试剂及其逆转剂，3.放射性标记的多肽和反义核酸肿瘤显像剂的研究，4.羰基锝放射性药物及其它锝化学基础研究。

摘要： 本文概述了硼中子俘获治疗(BNCT)项目的国际发展现况、基本原理和应用前景,并提出了铀氢锆堆开展BNCT项目的总体技术方案、研究思路、组织和计划.

摘要： 基于人体医学影像数据和通用蒙特卡罗程序MCNP,初步研制成功了可供BNCT研究使用的放疗计划系统的软件原型MDP.简要介绍该放疗计划系统的整体框架结构、主要功能以及所涉及到的主要技术,最后通过一个假设的治疗方案对该系统功能进行了初步的验证,结果证明该软件原型已经实现了放疗计划系统所必备的功能,可以用于进一步的科研工作.

摘要： 基于人体医学影像数据和通用蒙特卡罗程序MCNP,初步研制成功了可供BNCT研究使用的放疗计划系统的软件原型MDP.简要介绍该放疗计划系统的整体框架结构、主要功能以及所涉及到的主要技术,最后通过一个假设的治疗方案对该系统功能进行了初步的验证,结果证明该软件原型已经实现了放疗计划系统所必备的功能,可以用于进一步的科研工作.

摘要： 基于人体医学影像数据和通用蒙特卡罗程序MCNP,初步研制成功了可供BNCT研究使用的放疗计划系统的软件原型MDP.简要介绍该放疗计划系统的整体框架结构、主要功能以及所涉及到的主要技术,最后通过一个假设的治疗方案对该系统功能进行了初步的验证,结果证明该软件原型已经实现了放疗计划系统所必备的功能,可以用于进一步的科研工作.

摘要： 基于人体医学影像数据和通用蒙特卡罗程序MCNP，初步研制成功了可供BNCT研究使用的放疗计划系统的软件原型MDP。简要介绍该放疗计划系统的整体框架结构、主要功能以及所涉及到的主要技术，最后通过一个假设的治疗方案对该系统功能进行了初步的验证，结果证明该软件原型已经实现了放疗计划系统所必备的功能，可以用于进一步的科研工作。

摘要： 基于人体医学影像数据和通用蒙特卡罗程序MCNP，初步研制成功了可供BNCT研究使用的放疗计划系统的软件原型MDP。简要介绍该放疗计划系统的整体框架结构、主要功能以及所涉及到的主要技术，最后通过一个假设的治疗方案对该系统功能进行了初步的验证，结果证明该软件原型已经实现了放疗计划系统所必备的功能，可以用于进一步的科研工作。

摘要： 描述了用于诸如硼中子俘获治疗(BNCT)的用途的产生中子的设备和方法。设备可包括具有冷却剂入口和冷却剂出口的旋转固定装置以及多个产生中子的部分(segment)。所述多个产生中子的部分中的每个产生中子的部分均可去除地与所述旋转固定装置相连，并且包括具有限定于其中的冷却剂通道回路的基板和布置于其上的固体中子源层。冷却剂通道回路与冷却剂入口和冷却剂出口流体连通。

摘要： 本发明公开了一种碳硼烷基塞来昔布的制备及其在头颈癌硼中子俘获治疗药物中的应用，涉及药物化学和辐射医学领域。该化合物可通过塞来昔布与3‑溴丙炔和癸硼烷在甲苯溶液中分步通过取代和加成反应制备。本发明制备工艺简单、易操作、产物产率高、纯度高。本发明化合物经过头颈癌细胞实验结果证实，该化合物对头颈癌细胞具有较高选择性，且在硼中子俘获治疗中对头颈癌细胞具有明显的诱导凋亡作用。同现有应用于硼中子俘获治疗的临床药物相比，该化合物不仅载硼量高，肿瘤选择性强，并且在发挥放疗疗效的同时可以发挥抗炎效果，降低治疗毒副作用。

摘要： 本发明涉及低毒性的类α‑氨基酸三氟化硼化物在硼中子俘获治疗(BNCT)中的应用，提供了一种BNCT中有效的硼携带剂，从而为治疗癌症这一临床难题提供一种有效、安全的治疗新途径。

摘要： 本发明涉及一种用于硼中子俘获治疗照射束的新型中子能谱仪，属于肿瘤治疗技术领域，所述能谱仪包括慢化吸收体和设置在其内的多个热中子探测单元，每个热中子探测单元的探测面与慢化吸收体的端面平行，且每个热中子探测单元在慢化吸收体内的深度各不相同；每个热中子探测单元包括探测器和中子‑带电粒子转换体，并在探测器和中子‑带电粒子转换体之间设置有限制光阑，整体封装在铝壳内。本发明提供的能谱仪不但能够覆盖BNCT照射束的全能区，而且能够较大幅度提高谱仪的能量分辨能率，以降低谱积分注量的测量不确定度，同时可在强中子和γ混合场中正常工作，以实现治疗束流强度下中子能谱的在线、快速测量。

摘要： 描述了用于诸如硼中子俘获治疗(BNCT)的用途的产生中子的设备和方法。设备可包括具有冷却剂入口和冷却剂出口的旋转固定装置以及多个产生中子的部分(segment)。所述多个产生中子的部分中的每个产生中子的部分均可去除地与所述旋转固定装置相连，并且包括具有限定于其中的冷却剂通道回路的基板和布置于其上的固体中子源层。冷却剂通道回路与冷却剂入口和冷却剂出口流体连通。

摘要： 本发明公开了一种平板PET引导的硼中子俘获治疗系统及中子束流控制方法。本发明利用平板PET探测器提供精确的影像信息，对BNCT提供精确的照射时间信息，进行面向特定靶区的精准化剂量递送，减小敏感区域的辐射损伤；同时本系统可以进行水平和垂直两种姿态的中子靶向照射，利用电机控制装置可以方便移动调节与射束出口装置的距离；利用高精度的光学定位跟踪系统可以进行照射样本移动的精确空间配准，确保靶区定位的准确性。

摘要： 本发明公开了一种肝癌靶向性负载碳硼烷中空介孔二氧化硅的制备及其在肝癌硼中子俘获治疗药物中的应用，涉及纳米药物化学和辐射生物医学领域。该肝癌靶向性负载碳硼烷中空介孔二氧化硅以表面修饰有乳糖酸/硫辛酸化壳聚糖的中空介孔二氧化硅为药物载体，以邻碳硼烷为含硼药物基团制备获得。该肝癌靶向性负载碳硼烷中空介孔二氧化硅对肝癌细胞具有较强的选择性富集能力，同时表现出良好的生物相容性和低毒性，在硼中子俘获治疗中对肝癌细胞具有较强的细胞周期阻滞、诱导凋亡和杀伤作用，同时能够在硼中子俘获治疗中协同发挥抗氧化损伤和抗炎作用，降低放疗的副作用，具有良好的BNCT治疗应用前景。

摘要： 本发明公开了一种硼氮掺杂石墨烯量子点的制备及其在硼中子俘获治疗药物中的应用，涉及化学和生物医学肿瘤诊疗领域。其以石墨烯量子点和10B硼酸水溶液作为原料合成硼氮掺杂石墨烯量子点，该硼氮掺杂石墨烯量子点含硼量高，具有优异的光学性质、良好的生物相容性和低毒性，实现了体内荧光成像，还可以靶向乳腺癌肿瘤并在乳腺癌肿瘤部位富集，但在健康组织中硼氮掺杂石墨烯量子点能够被快速代谢排出，这些性质使得硼氮掺杂石墨烯量子点可以作为一种适用于BNCT治疗的新型硼输送剂，实现对乳腺癌肿瘤的诊断和BNCT治疗。

摘要： 本发明公开了一种碳硼烷基塞来昔布的制备及其在头颈癌硼中子俘获治疗药物中的应用，涉及药物化学和辐射医学领域。该化合物可通过塞来昔布与3‑溴丙炔和癸硼烷在甲苯溶液中分步通过取代和加成反应制备。本发明制备工艺简单、易操作、产物产率高、纯度高。本发明化合物经过头颈癌细胞实验结果证实，该化合物对头颈癌细胞具有较高选择性，且在硼中子俘获治疗中对头颈癌细胞具有明显的诱导凋亡作用。同现有应用于硼中子俘获治疗的临床药物相比，该化合物不仅载硼量高，肿瘤选择性强，并且在发挥放疗疗效的同时可以发挥抗炎效果，降低治疗毒副作用。

摘要： 本实用新型涉及一种基于D-T中子发射器的硼中子俘获治疗装置，热中子反射体、快中子反射体、D-T中子发生器、中子慢化体和热中子聚焦体依次放置，在中子慢化体内部有一条热中子通道，装置外部用中子吸收体包裹，达到辐射防护的要求，本实用新型的特征在于，在D-T中子发生器的一侧依次放置快中子反射体和热中子反射体，反射沿此方向运动的中子，在D-T中子发生器另一侧的中子慢化体外部放置热中子聚焦体，用于反射远离中子慢化体的热中子，以提高热中子的利用率。在D-T中子发生器产额达到1011n/s时，本实用新型可以用于硼中子俘获治疗。