RaySearch 和 Mevion 正在努力開發一種新方法,以通過 HYPERSCAN 增強 Mevion S250i 質子治療系統上的 FLASH 質子治療
FLASH 治療是目前正在研究的一種先進的放射治療形式。它旨在在不到一秒的時間內提供無創、超高劑量的輻射,以有效治療腫瘤,同時保護健康組織。對于他們的努力,RaySearch 和 Mevion 專注于 FLASH 強度調制質子治療,這是一種改變質子束以適應腫瘤形狀的方法。然后它將多個小質子束施加到不同的強度水平以精確地破壞腫瘤。
FLASH 療法需要足夠的劑量覆蓋大腫瘤體積,通常為數百立方厘米。結合目標形狀的復雜性和周圍有風險器官的限制,這使得單場 FLASH 治療不太可能提供相對于傳統治療計劃可接受的劑量分布。為了解決這個問題,Mevion 和 RaySearch 開發了一種“合并場”技術,該技術基本上將較小的場縫合在一起,以允許以覆蓋大體積而保護周圍器官的速度輸送 FLASH 劑量。每個較小的場都是幾立方厘米,可以通過這種方法在大小和重量上進行調制,并在非 FLASH 時間尺度上傳送。
Mevion 的研發臨床工程師 Daniel Owen 告訴 HCB 新聞:“我們與 RayStation 的合作將建立在這項技術的基礎上,以開發促進最佳目標適形和正常組織保留所需的時間和空間模型。”
該方法首先以 FLASH 劑量率分別應用相鄰的強度調制小體積,然后組合各個小體積以創建可以有效應用治療同時仍保留正常組織的單個大體積。預計將 IMPT 和 FLASH 結合到一個遞送系統中,每個體積以補充 Mevion 系統的 FLASH 劑量率應用。
合作將側重于計算 FLASH 加權劑量分布,包括優化和考慮組織類型依賴性。就其本身而言,RaySearch 將利用其蒙特卡羅劑量計算系統進行最終劑量計算,并確定該技術與 Mevion 系統的最佳使用方式。RaySearch 首席科學官 Kjell Eriksson 表示:“我們現在很高興探索 RayStation 如何為 HYPERSCAN 系統創建最佳 FLASH 計劃并進一步深化我們的合作伙伴關系。
Mevion 目前正在研究將 FLASH 劑量率傳遞到數百立方厘米或更多的更大體積的方法,這是典型癌癥患者的常見照射體積。它之前在 S250i 質子加速器的臨床前試驗中使用了 FLASH 效應。在這個試驗中,FLASH 效應在布拉格峰,它繪制了電離輻射穿過物質時的能量損失,并在質子、α 射線和其他離子射線粒子靜止之前立即發生。
該治療應用于小鼠,目標是通過以 FLASH 速率輸送劑量來提高它們的生存能力,如果以常規速率施用,這將是致命的。通過達到布拉格峰,Mevion 成功地將快速劑量應用于腫瘤,同時保留了 FLASH 場內的健康組織。它使用脈沖質子束代替電子束證明了在臨床重要深度研究 FLASH 應用的機會。
Mevion 的 S250i 質子加速器配備直接束流傳輸 (DBD) 系統架構,其束線傳輸效率不低于 70%。這可以在超高劑量率下實現布拉格峰值 FLASH 效應。HYPERSCAN 能夠在不影響健康組織的同時更快、更銳利地向腫瘤輸送治療輻射。
RaySearch 和 Mevion 之前已經為 HYPERSCAN 筆形束掃描和自適應孔徑 pMLC 開發了先進的治療計劃功能。