美國國家物理實驗室(NPL)的科學(xué)家在開發(fā)一種名為FLASH RT的新型高精度癌癥放射治療方面取得了重要突破。新的治療方法與目前的技術(shù)一樣有效，但也可以防止對健康組織造成不必要的損害，并大大縮短患者在醫(yī)院的時間。

NPL科學(xué)家利用其開創(chuàng)性的測量技術(shù)，測量并標(biāo)準(zhǔn)化了吸收劑量，用于一種潛在的革命性質(zhì)子束放射治療形式，稱為FLASH。這一突破導(dǎo)致了 2020 年首次 FLASH 放射治療 (RT) 的人體臨床試驗，涉及美國俄亥俄州辛辛那提兒童醫(yī)院質(zhì)子治療中心的 10 名患者。NPL團隊的研究結(jié)果發(fā)表在二月份的《科學(xué)報告》雜志上，題為“FLASH質(zhì)子鉛筆束掃描放射治療的絕對劑量測定法”。

FLASH RT技術(shù)使用超高劑量率(UHDR)輻射的短脈沖來治療癌癥。目前，任何形式的放射治療都會導(dǎo)致一些不希望的和不可避免的輻射沉積到靶向腫瘤周圍的健康組織。研究表明，使用UHDR輻射暴露的治療可以顯著保護健康組織，同時在控制腫瘤方面至少與常規(guī)劑量率的治療一樣有效。這被稱為“閃光效應(yīng)”。

使用稱為質(zhì)子量熱儀的NPL設(shè)計和制造的設(shè)備，NPL團隊進行了研究，以校準(zhǔn)治療所需的UHDR輻射劑量，大大降低了+/- 0.9%的不確定性。量熱儀通過首先測量典型患者治療引起的溫升來量化從放射治療中吸收的能量：然后將其轉(zhuǎn)換為“格雷”(Gy)，這是癌癥治療中使用的電離輻射的測量單位。對于 2 Gy 的典型患者分?jǐn)?shù)，這相當(dāng)于溫升小于 0.003o C。

放射治療在世界各地被用作高達(dá)50%的癌癥病例的治療方法。與手術(shù)和化療相比，這是迄今為止最具成本效益的癌癥治療方法。準(zhǔn)確的劑量測定對于避免可能導(dǎo)致錯誤量化給藥給患者的劑量以及對與FLASH效應(yīng)相關(guān)的臨床結(jié)果的有缺陷的解釋至關(guān)重要。它還可以大大減少癌癥患者在醫(yī)院花費的時間，釋放醫(yī)院工作人員和設(shè)備來治療更多患者，并減少治療后的并發(fā)癥和成本。

100多年來，NPL一直應(yīng)用其計量專業(yè)知識來支持英國醫(yī)療保健領(lǐng)域的合作研究和開發(fā)。在過去的幾年中，NPL的醫(yī)學(xué)放射科學(xué)團隊通過提供準(zhǔn)確和可追溯的劑量測量，積極參與創(chuàng)新放射治療(如FLASH RT)的臨床前和早期臨床實施。

NPL醫(yī)學(xué)放射科學(xué)小組高級研究科學(xué)家Ana Lourenço說：“這項工作增加了我們對此類光束特性的理解，對于未來協(xié)議的開發(fā)將是非常寶貴的，以便在臨床上安全準(zhǔn)確地實施這種重要的治療技術(shù)。在這次試驗中所做的工作為醫(yī)院提供了開始臨床實施這項重要新技術(shù)的信心。

NPL醫(yī)學(xué)放射科學(xué)領(lǐng)域負(fù)責(zé)人Russell Thomas說：“2003年，與Andrzej Kacperek博士及其在國家眼質(zhì)子治療中心[Clatterbridge癌癥中心：：眼質(zhì)子治療(clatterbridgecc.nhs.uk)]的團隊合作的一個探索性項目研究了NPL如何支持質(zhì)子放射治療劑量學(xué)的改進。最初的討論發(fā)展成為長達(dá)20年的合作，使我們不僅開發(fā)了世界領(lǐng)先的用于質(zhì)子治療的便攜式初級標(biāo)準(zhǔn)量熱儀，而且開發(fā)了一種可以直接在臨床中使用的設(shè)備，以幫助標(biāo)準(zhǔn)化有前途的治療技術(shù)的劑量測量，如FLASH和其他離子療法，如碳和氦氣束，因為它們被臨床界更廣泛地采用。

“為了支持世界上第一個質(zhì)子超高劑量率(UHDR)閃光放射治療(FRT)的人體臨床試驗(FAST-01)，辛辛那提兒童醫(yī)院和國家物理實驗室之間的合作有助于驗證絕對劑量方法，使用先進的NPL設(shè)計的量熱儀非常適合真正的絕對劑量測量，特別是在高劑量率環(huán)境中。這項合作的工作確實是史無前例的，具有高度的科學(xué)和臨床價值，正如國家和國際會議上的多篇出版物、演講和特邀演講所證明的那樣。我們在辛辛那提將NPL的科學(xué)家視為我們幫助成功啟動FAST-01的大型擴展團隊的一部分，“辛辛那提兒童醫(yī)院醫(yī)學(xué)物理學(xué)主任Anthony Mascia博士說，質(zhì)子治療中心，辛辛那提大學(xué)放射腫瘤學(xué)系。