在超高剂量速率下,在广泛的 LET 范围内的氧气消耗测量
Celine Karle1,2, Hans Liew1,3,4, Thomas Tessonnier5,6
1Clinical Cooperation Unit Translational Radiation Oncology, National Center for Tumor Diseases (NCT), Heidelberg University Hospital (UKHD) and German Cancer Research Center (DKFZ), Heidelberg, Germany.
Medical physics
|November 6, 2024
概括
在标准和超高剂量率辐射中,随着剂量平均线性能量转移 (LETd) 的增加,放射性氧气消耗量下降. 这一发现影响了对放射治疗效果和重离子治疗潜力的理解.
科学领域:
- 辐射物理 辐射物理
- 放射生物学的放射生物学
背景情况:
- 放射性氧消耗在超高剂量速率 (UHDR) 节约和FLASH效应中的作用受到辩论.
- 缺乏关于辐射质量依赖性的数据,例如线性能量转移 (LET).
研究的目的:
- 研究剂量平均线性能量转移 (LETd) 和剂量速率对放射性氧消耗的影响.
- 为了监测在标准剂量速率 (SDR) 和UHDR等各种离子类型的辐射期间的氧气度.
主要方法:
- 用电子,质子,,碳和氧离子对5%的牛血清白蛋白 (BSA) 样本进行辐射.
- 使用LETd值在SDR (0.3-0.4Gy/s) 和UHDR (约100.3keV/μm) 时为1至100.3keV/μm. 100 Gy/s) 的时间.
- 使用Oxylite系统测量辐射前后的氧气度,以计算氧气消耗率.
主要成果:
- 氧气消耗率随着SDR和UHDR辐射的LETd增加而下降.
- 与所有粒子类型的UHDR辐射相比,SDR辐射始终显示出更高的氧气消耗率.
- 消耗率在0.351 mmHg/Gy (低LET电子,SDR) 到0.1796 mmHg/Gy (高LET氧离子,SDR) 之间.
结论:
- 放射性氧化氧的消耗明显依赖于LETd.
- 生成的数据集可以作为蒙特卡洛模拟的基准,以了解UHDR节约和FLASH效应中与氧气相关的机制.
- LETd依赖性突出了重离子疗法对正常组织的潜在保护性益处,而LETd较高的瘤可能更容易受到伤害.
