用辐射诱导声学成像进行FLASH电子束的4Din vivo剂量测量
Kristina Bjegovic1, Leshan Sun1, Prabodh Pandey2
1The Department of Biomedical Engineering, University of California, Irvine, CA 92617, United States of America.
Physics in medicine and biology
|May 9, 2024
概括
辐射诱导声学成像 (RAI) 是一种可行的实时4D剂量计工具,用于超高剂量速率FLASH电子辐射疗法 (FLASH-RT). 这项技术使得精确的体内剂量监测,提高临床翻译的准确性和安全性.
科学领域:
- 医学物理 医学物理
- 放射治疗技术 放射治疗技术
- 超声波成像 超声波成像
背景情况:
- 超高剂量率FLASH电子辐射疗法 (FLASH-RT) 提供了潜在的优势,但需要精确的实时剂量测量.
- 目前的剂量测量方法可能无法充分捕捉FLASH-RT的快速剂量递送动态.
- 准确的体内剂量测量对于优化治疗疗效和患者安全至关重要.
研究的目的:
- 为了证明辐射诱导声学成像 (RAI) 作为FLASH-RT实时体积剂量测量工具的可行性.
- 验证RAI在FLASH电子辐射疗法期间测量体内剂量输送以准瘤体积的能力.
- 在FLASH模式下评估RAI的线性和剂量速率能力.
主要方法:
- 使用一台具有FLASH能力的eRT6 LINAC传递不同剂量和瞬间剂量速率的电子束.
- 采用定制的256元矩阵超声波阵列,实时对单个辐射脉冲进行4D成像.
- 通过每脉冲剂量变化研究了剂量线性,并分析了RAI信号幅度与放射色膜测量相比.
主要成果:
- 建立了RAI压力波幅和放射色膜剂量测量之间的直接相关性,证明了剂量速率线性.
- 展示了RAI在没有和的情况下运行到2.75 × 10^6 Gy/s的瞬间剂量速率的能力,包括FLASH模式.
- 在动物组织中使用2D矩阵阵列实现了FLASH电子束剂量分布的第一个4D跟踪.
结论:
- 辐射诱导声学成像 (RAI) 是FLASH-RT期间4D体内剂量测量的可行技术.
- 雷可实现精确的空间 (毫米) 和时间 (25/秒) 监控单个FLASH光束.
- 这一进展对于FLASH-RT的临床转化至关重要,提高了治疗的准确性,安全性和有效性.
