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新瑞阳光与武汉大学医学物理团队在质子FLASH中应用静态和动态脊形滤波器的最新进展

2022/6/8 作者:质子中国

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近日,新瑞阳光粒子医疗装备(无锡)有限公司(下文称为“新瑞阳光”)与武汉大学医学物理团队在Medical Physics杂志上发表了关于质子FLASH中应用快速单层单次扫描技术的研究,研究题目为《静态和动态脊形滤波器用于FLASH调强质子治疗(IMPT)的模拟研究》,首次在国际上提出了质子FLASH中应用自主设计的静态和动态脊形滤波器,采用快速单层单次扫描技术可以满足FLASH要求的高剂量率,提供与标准的IMPT相似的剂量分布,大幅缩短常规笔型束扫描(PBS)时间。

转载-质子中国-新瑞阳光与武大质子-FLASH应用.jpg

两种脊形滤波器设计示意图

注:a 静态模型;b 动态模型


新瑞阳光常务副总裁、原武汉大学彭浩教授介绍,FLASH是一种在超高剂量率下进行的超快速放疗手段。和传统照射相比,FLASH可以在不改变肿瘤控制效果的同时,减少辐射对正常组织和器官的损伤。关于FLASH效应的解释,可能是高剂量率导致组织中的氧气耗竭,使正常组织产生辐射抵抗,其他解释包括活性氧化物质和免疫反应。质子笔型束扫描时间长的原因在于多层能量切换时间(秒级)难以满足FLASH所需的瞬时高剂量率的要求。


质子治疗由于其先天的剂量率和布拉格峰的优势将成为FLASH临床应用的首选。为了达到快速调制束流的目的,质子设备厂商都在开展相关研究,如瑞典的IBA给出了基于Hedgehog的解决方案,美国的瓦里安也提出了类似光子放疗中多叶光栅的动态束流调制方案。研究团队的创新研究做到了基于Dose而非Fluence的调强,能在保证高剂量率的同时做到治疗靶区内的剂量适形,从而大幅度缩短治疗时间。


全球质子治疗中心和治疗患者数量的年增长速度超过15%,中国近年来也进入了一个高速发展阶段,多家肿瘤治疗机构都在筹建质子中心。质子FLASH有望在未来肿瘤治疗中扮演重要的角色。新瑞阳光将采用该技术配合质子治疗系统的其他技术(快引出、扫描头、超导机架、治疗计划系统等),加快质子治疗技术的临床医学转化步伐,努力赶超世界领先水平。



信息来源:新瑞阳光粒子医疗装备(无锡)有限公司


质子专区介绍:
相比传统放疗,质子治疗作为“精准治疗”的新一代代表,利用质子射线所具有的独特物理特性,以极快的速度、很小的放射剂量进入人体,迅速到达肿瘤组织并释放全部剂量,而肿瘤后方和侧方的正常组织及器官受到的照射剂量几乎为零,从而实现以最大的照射剂量杀伤肿瘤组织的同时又最大限度地避免了周围组织及器官的损伤,实现更加精确的“精准治疗”。
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关键词

质子FLASH临床应用

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