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FLASH-单次疗程治愈

近期的活体临床试验表明, 以0.5秒频率的高剂量(FLASH)传递给肿瘤组织的电子可提供与传统疗法相同的肿瘤控制水平, 并极大降低对健康组织的副作用(Favaudon, Caplier, et al.2014)。通过使用FLASH技术来保护健康组织可以增大照射剂量并极大减少治疗时间, 还不会引发其他并发症。

FLASH技术可通过X射线, 电子, 质子和轻离子实现, 但是质子FLASH技术有望通过光束在肿瘤组织停滞实现额外的健康组织保护。 

FLASH技术在当前质子治疗系统中的可行性

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目前FLASH技术研究是通过传统回旋加速器实现。 目前质子FLASH临床研究是从回旋加速中提取最大能量值光束(对应人体深度32厘米)。这种能力提取方式的FLASH疗法仅对深部肿瘤有临床疗效, 大约有25%的肿瘤被诊断为深部肿瘤。 
这是一个严重的治疗局限, 因为回旋加速的放射剂量率在低能量值迅速下降。此外, 最具有FLASH治疗改善潜力的肿瘤位于中部而不是深部。因此, 回旋加速缠身的FLASH技术不能满足患者群体和放射肿瘤学专家的临床需求。FLASH技术的人体临床试验迫在眉睫, 预期具有显著治疗效果的人体FLASH目标将是, 肺, 头颈与脑部肿瘤 (中等深度10-20厘米)。因此, 传统回旋加速技术将无法为这些临床靶点提供FLASH照射治疗。

FLASH非常适用于LIGHT系统

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为了与传统回旋加速系统进行比较, 我们选择了一个2立方厘米的体积并进行了能量层扫描。我们的模型呈现了一个完整的目标深度立体质子扫描。下图是LIGHT与其他质子系统的对比。回旋加速器与同步加速器的数值来自于相对一个的供应商公开数据。相比之下, 对于质子FLASH的预期临床利用, LIGHT系统与LIGHT(双源)系统有望提供优于其他所有系统的性能。