实施一个质子FLASH平台进行临床前研究,使用一个挂在门架上的同步循环旋

科学领域:

• 医学物理 医学物理
• 辐射瘤学 辐射瘤学
• 临床前研究 临床前研究

背景情况:

• 超高剂量率辐射疗法 (FLASH RT) 显示出在癌症治疗中增强治疗比率的潜力.
• 揭开FLASH RT的放射生物机制需要进行系统的临床前研究.
• 现有的临床质子疗法系统可以适应FLASH RT研究.

研究的目的:

• 为了展示一个灵活的平台进行前临床研究的质子FLASH辐射疗法.
• 用 gantry 安装的临床系统,以超高剂量率传递的质子束的特征.
• 为验证标准剂量计的使用,以确保质量质子FLASH光束的质量.

主要方法:

• 开发了一种用于临床门架上的质子疗法系统的配件,包括传输电离室,范围转移块 (碳化和PMMA) 和光圈.
• 使用带有钻孔的PMMA板块的范围调制器被用来创建一个扩展的布拉格峰 (SOBP).
• 整体剂量深度 (IDD) 曲线和侧面剂量配置文件使用标准剂量计在各种光束修改条件下进行测量.

主要成果:

• 该平台成功地通过SOBP和14mm的调制在高达70Gy/s的剂量速率上传出质子FLASH束.
• 波束修饰元件有效地减少了质子范围,并塑造了波束的侧面轮,增加了对称性.
• 在使用商业闪电器屏幕进行侧向剂量配置测量和使用多层电离室进行IDD测量时,剂量速率独立性得到证实.

结论:

• 通过使用临床同步循环旋系统建立了临床前质子FLASH RT研究的功能平台.
• 该研究表明,使用易于获得的质量保证剂量计来表征质子FLASH束的有效方法.
• 这项工作有助于进一步研究质子FLASH RT的放射生物机制和临床潜力.