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质子超高剂量率放射治疗(Proton-Flash)发展加速

已有 2568 次阅读 2023-10-9 11:55 |个人分类:肿瘤治疗|系统分类:观点评述

Flash放射疗法(Flash-radiotherapy,Flash-RT)是指使用超高剂量率(≥40 Gy/s)对肿瘤靶区进行照射的放疗方式,可在微秒(μs)内到数百毫秒(ms)内瞬间完成照射,这种放疗方式,在保证肿瘤治疗疗效的同时,可大幅增加对正常组织的保护能力。与传统放疗剂量率照射相比,FLASH照射的速度是常规照射的400倍。

人类首例使用质子超高剂量率放射治疗(Proton-Flash放疗)的临床试验证明,Flash放疗对于治疗癌症骨转移是可行的,能够解疼痛和减少疼痛发作,几乎没有毒性作用反应。在临床试验中,研究人员使用的是Flash-RT ProBeam治疗系统,此系统已经通过了FDA认证,可以用于临床试验。

与常规剂量率的放疗不同,Flash放疗显示出了独特的生物学效应,单次治疗后对正常组织具有较好的保护作用。以前的临床前研究显示,在小鼠模型中采用Flash放疗,能减少放射性肺炎和肺纤维化的发生率,在其他的实验模型研究中也显示了对脑组织、神经、胃肠道和皮肤的更少毒性反应。

 使用Flash电子束放疗技术在人体试验中已经做了尝试,结果证实效果不佳,主要是组织穿透率低,剂量分布不均匀和治疗野范围有限。而Flash质子放疗技术的穿透深度可以超过3cm, 并且剂量分布更为均匀。质子治疗是治疗癌症中的一种放射治疗,质子(也称为氫离子)经加速並照射到肿瘤组织,以破坏肿瘤细胞。该治疗可减少对肿瘤周围正常组织的伤害,從而減少副作用,使病人更容易维持正常的生活。

激光等离子体加速器是一种很有前景的质子来源,可以达到能产生Flash效应的超高质子剂量率。使用传统加速器质子束的放射疗法已用于治疗不同类型的癌症。研究显示,使用比当前临床标准还高好几个数量级的超高辐射剂量率,比使用当前推荐的辐射剂量率能更好地保护肿瘤细胞周围的健康组织。

住友重机械工业株式会社(Sumitomo Heavy Industries, Ltd.)的新一代质子治疗系统已接到台中荣总医院的首张訂单。新一代治疗系统將安装於台中荣总新設立的质子治疗中心,从2026年开始将提供质子治疗服务。将引进的新一代质子治疗系统为多室型,将能容纳两间设有旋转机架的治疗室和一间可供未來扩增使用的预留空间。小型的系统配置能減少建筑面积约30%,搭载在360度旋转机架上的大视野锥形射束CT提供便捷、高精准度的靶区定位。该系统可支持Flash照射,能精准治疗肺和肝等移动器官。该系统配备了一個超导迴旋加速器,拥有输出最強大的质子束。

新一代质子超高剂量率放射治疗(Proton-Flash),能以更强的3-4倍的加强放射剂量清除肿瘤组织,更强有力的效率保护肿瘤周围的健康组织,使放射野内的正常组织对射线的耐受剂量倍增,对比其他放射源,其准确性更高,更适合放射外科手术的标准。期望在质子Flash放疗技术融合进入癌症治疗领域后,能更有效地把癌症局控成为慢性病的范畴。




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