综述:推进质子FLASH放射治疗:创新、技术与临床潜力

时间:2025年6月12日
来源:International Journal of Radiation Oncology*Biology*Physics

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(编辑推荐)本综述系统探讨了质子FLASH放射治疗(RT)的技术进展与临床潜力,重点分析了透射束(TB)、单能布拉格峰(SEBP)等五种技术,对比其与传统调强质子治疗(IMPT)的剂量学差异,指出当前仅TB技术应用于临床姑息治疗的现状,为FLASH-RT的优化提供关键见解。

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Proton FLASH-RT techniques
质子FLASH放射治疗(RT)作为新兴技术,通过超高剂量率(UHDR,>40 Gy/s)在保持肿瘤控制的同时保护危及器官(OARs),其核心优势源于FLASH效应。目前主流技术包括:

  1. 透射束(TB):通过多野优化实现剂量适形,但存在不必要的出射剂量;
  2. 单能布拉格峰(SEBP)与单能展宽布拉格峰(SESOBP):利用范围补偿器(RCs)或脊形滤器(RFs)提升OAR保护,但需牺牲部分适形性;
  3. 混合FLASH:结合TB与布拉格峰技术,分别靶向肿瘤核心与边缘;
  4. 多能展宽布拉格峰(MESOBP):依赖超快能量切换技术。

Treatment planning considerations
FLASH-RT的剂量率阈值与剂量阈值需同步满足,否则可能丧失保护效应。当前剂量率计算存在争议,如剂量平均剂量率(DADR)忽略机器时间,而铅笔束扫描剂量率(PBSDR)更贴近实际。

Current clinical progress
仅非适形TB技术通过单野照射应用于姑息治疗,其他技术因能量切换时间(如回旋加速器>200 ms)与束流强度限制难以实现大体积肿瘤的FLASH剂量率。

Conclusion and perspectives
尽管技术瓶颈显著,FLASH-RT在头颈、胸腹等部位的剂量学优势已获验证,未来需突破束流强度与能量切换效率的硬件限制,推动临床转化。

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