除劑量率外，放射束流結構(脈沖速率和每個脈沖的劑量)對于FLASH效應也至關重要。現在，已經開啟了質子FLASH(NCT04592887)和電子FLASH(NCT04986696)等臨床試驗，以確定FLASH輻射和最大耐受劑量的可行性和安全性。盡管電子輻射先進行臨床前研究并用于患者治療的FLASH方式，但低能量的電子并不適合深部腫瘤，而治療深部腫瘤時對正常組織的毒性是最大的挑戰。就目前的技術而言，質子是治療深部腫瘤的更好選擇。最近的臨床前研究表明，質子FLASH會降低對正常皮膚、腸道和大腦的照射，同時對皮下或骨科植入腫瘤的控制效果相當。
與傳統的質子布拉格峰不同，質子FLASH不能利用布拉格峰的遠端邊緣來保留正常組織。不過，由于能量較高和多重Coulomb散射較低，通常具有更銳利的半影。需要進行轉化研究、治療計劃研究，并最終進行臨床試驗，以平衡FLASH所帶來的適形性降低與正常組織保留增加之間的權衡。理想情況下，FLASH效果與最高適形視野相結合，可最大限度地保護正常組織。最近的研究表明，采用多波束計劃設計方法的透射FLASH質子PBS可以獲得較好的適形性和對危及器官劑量分布。使用多光束的治療計劃需要旋轉機架和治療床的旋轉，因此在重新定位設備和患者時，治療之間會有一段時間的停頓。輻照或“射束開啟”時間是觀察FLASH效應的一個重要參數，因此射束之間的停頓可能會影響凈FLASH效應，尤其是在射束重疊的區域。此外，與單束流治療方案相比，使用多束流的治療方案每束流的劑量必然較低。較低的劑量可能不足以誘發FLASH效應，尤其是當FLASH效應有劑量閾值時。多束流治療方案以及較低的單束流劑量和束流間隔時間之間的協同作用尚未進行實驗研究。
研究中通過筆形束掃描比較傳統質子治療(1 Gy/s)和FLASH(100 Gy/s)平均視野劑量率照射小鼠的后腿，歷時七周，一次治療兩到三束相等的束流，間隔2 min。然后16周中，觀察小鼠的皮膚組織，發現間隔一定距離的兩束束流會增加皮膚副作用風險，而三束束流會進一步增加皮膚副作用風險。
本研究發現，與單一不間斷的放射束相比，在間隔期間多個放射束會增加FLASH質子治療臨床前模型中皮膚的副作用的風險。多次光束治療需要確保整個癌變區域得到識別、定位和治療，每隔幾分鐘就會停止治療以重新定位患者和設備。
在間隔期間應用多束 FLASH質子治療會降低臨床前治療模型的皮膚保護效果(圖源：辛辛那提兒童醫院質子治療中心)
論文的通訊作者辛辛那提兒童醫院質子治療中心基礎科學研究項目的成員Mathieu Sertorio表明：“這項研究表明束流的數量和空間排列是FLASH研究的重要參數。此外，多束流遞送的效果對于不同的靶區器官不同。”
本論文作者辛辛那提兒童醫院質子治療中心Anthony Mascia博士說：“這項研究很重要，可以為FLASH放射治療的臨床轉化提供信息，涉及束流遞送方式、治療計劃和放射劑量。我們需要確定FLASH在哪些方面有效，在哪些方面無效，才能繼續前進。”
