2021年12月第一屆FLASH放療與粒子治療會議(FRPT)上，法國巴黎居里研究所放射治療跨學科新方法團隊創建者和主任的Yolanda Prezado教授作了《探索放療中的空間與時間——作為Flash替代方案的空間分割放射治療》的報告。 空間分割并不是放射治療的新概念，早在50年代常規X線時代，就有使用格柵放療(Grid)減少皮膚劑量的實踐。根據射線束流的大小分類，包括厘米(Grid)、毫米(Mini-beam)和微米(Micro-beam)量級，其中迷你束放療(MBRT)是一種最佳的折中治療方法，其束斑范圍為0.5~0.7 mm，且不依賴于高劑量率，可以將該技術轉移到成本更低的傳統設備上，使治療能在傳統的機器上得到實施。目前，研究發現放射對腫瘤微環境影響的重要性，例如免疫系統、腫瘤血管損傷或細胞信號傳導，該研究可能帶來放射治療的范式轉變。

Prezado教授在報告中回顧了其他團隊在束流空間分布上的發現，如90年代在歐洲同步輻射中心發現在50 mm寬10,000 Gy/sec的低能X線束斑下，皮膚能一次性耐受300 Gy的劑量;在德國對小鼠皮膚進行的生物實驗結果表明，與標準質子治療相比，質子小束空間分割放療(pMBRT)導致促炎細胞因子減少。此外，標準質子治療照射導致皮膚嚴重損傷，而pMBRT沒有表現出任何損傷，盡管劑量高達6,000 Gy

接下來，Prezado教授介紹了居里研究所團隊這幾年所做的研究工作：他們在Orsay質子治療中心對患膠質瘤老鼠進行神經毒性評估。他們對年輕老鼠的整個大腦進行照射，隨訪6個月，類似人類生命中的20年。比較了兩組的反應，一組接受高劑量標準質子治療，一次25 Gy，另一組接受相同平均劑量但峰值劑量為58 Gy的pMBRT。常規組老鼠的皮膚和大腦觀察到大范圍損傷，包括廣泛的壞死區域等，而在pMBRT空間分割組中，沒有觀察到任何皮膚損傷，只看到可逆反應，幾周后動物毛發恢復，并且沒有在病理學評估中、病情進展或縱向MRI圖像中看到任何重大病變。研究測試行為對認知、情緒和運動過程的可能影響，沒有觀察到任何重大問題或由pMBRT空間分割帶來的不適合，也沒有觀察到運動協調和記憶執行意識方面的重大問題。pMBRT空間分割與標準質子治療比較，不良反應降低，在不完全均勻的劑量下獲得了更好的結果。

存活曲線結果圖，黑色代表未經照射的對照組，綠色代表標準質子治療組，藍色代表pMBRT空間分割組

改變束斑的間隔，間隔3.5 cm時，大范圍腫瘤接受的劑量非常低，達不到目標劑量。盡管如此，動物實驗中顯著增加了無瘤存活時間，且無明顯的毒性。實驗中我們可以得到兩個信息：一是能夠照射整個大腦且無明顯毒性;二是激活了某種生物免疫機制，以應對輻射所造成的不同形式的損傷或死亡。

研究探討免疫系統在pMBRT放療中的作用，研究對象為免疫能力強的大鼠和淋巴細胞不起作用的裸鼠。結果顯示免疫系統在pMBRT放療抗腫瘤反應中有重要的作用。相對于常規輻射組和對照組，pMBRT組照射后7天內可觀察到細胞毒性淋巴細胞的浸潤增高。 生存曲線圖，綠色代表免疫能力的大鼠，對治療反應良好。粉紅代表免疫缺陷的裸鼠

Prezado教授認為FLASH與束流空間分割是常規放射治療領域發生變化的兩種技術，它們有很多共同點，屬于即將到來的技術并挑戰常規的劑量學，醫療機構應該為此做好充分的準備。我們需要開始考慮改變放療模式、處方劑量、時間及分次，需要在治療計劃中加入額外的物理參數，如劑量率或射束微結構等。這兩種方式可以高度互補。FLASH治療可能是治療移動靶區的理想選擇，但更適合在有限的劑量范圍內起作用，無法將劑量率增加到非常高;空間分割放療可在非常高的劑量下進行照射，并且不會損傷正常組織，因此這可能是對放射抗拒性腫瘤治療方式的有效組合，結果有待進一步研究驗證。SFRT治療效果不依賴組織的氧合，而FLASH治療恰相反。目前，兩種技術都帶有復雜的劑量測定和安全問題，需要進一步研究。

以上是第一屆FRPT會議中Prezado教授關于空間分割放射治療所做的發言。一起期待今年FRPT會議中更多有關于空間分割放射治療、FLASH及粒子放療的精彩前沿報告。