在商业处理计划系统中实施一种新的笔束扫描布拉格峰FLASH技术
Alexander Bookbinder1,2, Miriam Krieger3, Pierre Lansonneur3
1New York Proton Center, New York, New York, USA.
Medical physics
|May 9, 2025
概括
超高剂量速率,或FLASH,放射疗法显示承诺节省健康组织. 在治疗计划系统中实施FLASH质子疗法可以实现与传统方法相比较的计划质量,为更广泛的研究和临床使用铺平了道路.
科学领域:
- 医学物理 医学物理
- 辐射瘤学 辐射瘤学
- 放射治疗技术 放射治疗技术
背景情况:
- 在临床前研究中,超高剂量率 (FLASH) 放射疗法显示出在保持瘤控制的同时保护健康组织的潜力.
- FLASH和质子束的布拉格峰 (BP) 的组合提供了增强的剂量测量优势.
- 目前治疗计划系统 (TPS) 的局限性阻碍了FLASH技术的广泛研究和临床转化.
研究的目的:
- 实施和评估一个商业的TPS研究扩展单一能源原始布拉格峰 (SEPBP) FLASH立体性身体放射疗法 (SBRT) 规划.
- 评估多个解剖部位的危险器官 (OAR) 的剂量计属性和FLASH比率.
- 为了对BP FLASH SBRT的规划能力进行基准测试.
主要方法:
- 在Eclipse TPS中委托了一种250 MeV质子束模型.
- 使用单层最大能量束,带有距离变换器和BPFLASH的补偿器.
- 采用劳埃德的算法用于点图生成和基于记分卡的反向优化,具有最小的MU约束.
- 从肝脏,肺部和头骨底部部位重新优化了15例SBRT病例.
主要成果:
- 实现了剂量分配,目标符合性和与临床交付计划相比的DVH.
- 对于关键的OARs,已经证明了高的平均FLASH比率 (>84%在2 Gy,>98%在5 Gy)
- 对OAR的最大剂量 (Dmax) 保持在处方剂量的115%以下.
结论:
- 单一能量的BP FLASH反向规划与稀疏的点和高的最低MU/点实现IMPT等效的质量.
- 对于OAR来说,已经实现了足够的FLASH节省,这表明了该技术的潜力.
- 这种成功的原型有助于进一步研究和对质子FLASH疗法的潜在商业实施.
