基于改进型伽马射线望远镜系统的硼中子俘获疗法中硼-10浓度实时监测研究

本文推荐一种改进型伽马射线望远镜系统，用于硼中子俘获疗法（BNCT）中硼-10（B-10）浓度的实时在线监测。该系统通过探测B-10与热中子反应产生的478 keV特征伽马射线，实现了对肿瘤区域B-10浓度分布的实时评估，为精准剂量控制及治疗优化提供关键技术支撑。

　　

Improved gamma-ray telescope system

改进型伽马射线望远镜系统

图1展示了设置在京都大学重水中子辐照设施（KUR-HWNIF）的改进型伽马射线望远镜系统概览。该系统于2018年完成研制，并于2019年正式安装。该系统由一个高纯锗（HPGe）半导体探测器与一套准直系统组成。在准直系统中，第一与第二铅准直器之间的距离可调，并配备有旋转驱动机构以实现两准直器的协同运动。穿过两准直器的伽马射线…

Results and discussion

结果与讨论

通过实验获得了不同B-10浓度肿瘤球体所产生的478 keV瞬发伽马射线计数率。图4显示了改进型伽马射线望远镜系统对B-10浓度为70 ppm的肿瘤球体所测得的伽马能谱。在该能谱中可清晰识别出478 keV特征峰。位于478 keV峰旁稍高能量处的小峰来自湮灭伽马射线。

表1展示了不同B-10浓度下实验与模拟计数率及其比值——即我们所说的“规格系数”。从表中可见，实验与模拟计数率之间具有良好的一致性，比值稳定在1.05左右，表明模拟能够较好地预测实际系统的响应性能。

Conclusion

结论

通过实验验证，我们确认了改进型伽马射线望远镜系统的有效性与实用性，并成功获得了规格系数。在特定辐照条件下，该系统展现了实时在线监测B-10浓度随时间变化的潜力。未来我们将针对B-10浓度、肿瘤球体尺寸与位置、以及望远镜两准直器位置等因素开展更精细的验证研究。