除剂量率外，放射束流结构(脉冲速率和每个脉冲的剂量)对于FLASH效应也至关重要。现在，已经开启了质子FLASH(NCT04592887)和电子FLASH(NCT04986696)等临床试验，以确定FLASH辐射和最大耐受剂量的可行性和安全性。尽管电子辐射先进行临床前研究并用于患者治疗的FLASH方式，但低能量的电子并不适合深部肿瘤，而治疗深部肿瘤时对正常组织的毒性是最大的挑战。就目前的技术而言，质子是治疗深部肿瘤的更好选择。最近的临床前研究表明，质子FLASH会降低对正常皮肤、肠道和大脑的照射，同时对皮下或骨科植入肿瘤的控制效果相当。
与传统的质子布拉格峰不同，质子FLASH不能利用布拉格峰的远端边缘来保留正常组织。不过，由于能量较高和多重Coulomb散射较低，通常具有更锐利的半影。需要进行转化研究、治疗计划研究，并最终进行临床试验，以平衡FLASH所带来的适形性降低与正常组织保留增加之间的权衡。理想情况下，FLASH效果与最高适形视野相结合，可最大限度地保护正常组织。最近的研究表明，采用多波束计划设计方法的透射FLASH质子PBS可以获得较好的适形性和对危及器官剂量分布。使用多光束的治疗计划需要旋转机架和治疗床的旋转，因此在重新定位设备和患者时，治疗之间会有一段时间的停顿。辐照或“射束开启”时间是观察FLASH效应的一个重要参数，因此射束之间的停顿可能会影响净FLASH效应，尤其是在射束重叠的区域。此外，与单束流治疗方案相比，使用多束流的治疗方案每束流的剂量必然较低。较低的剂量可能不足以诱发FLASH效应，尤其是当FLASH效应有剂量阈值时。多束流治疗方案以及较低的单束流剂量和束流间隔时间之间的协同作用尚未进行实验研究。
研究中通过笔形束扫描比较传统质子治疗(1 Gy/s)和FLASH(100 Gy/s)平均视野剂量率照射小鼠的后腿，历时七周，一次治疗两到三束相等的束流，间隔2 min。然后16周中，观察小鼠的皮肤组织，发现间隔一定距离的两束束流会增加皮肤副作用风险，而三束束流会进一步增加皮肤副作用风险。
本研究发现，与单一不间断的放射束相比，在间隔期间多个放射束会增加FLASH质子治疗临床前模型中皮肤的副作用的风险。多次光束治疗需要确保整个癌变区域得到识别、定位和治疗，每隔几分钟就会停止治疗以重新定位患者和设备。
在间隔期间应用多束 FLASH质子治疗会降低临床前治疗模型的皮肤保护效果(图源：辛辛那提儿童医院质子治疗中心)
论文的通讯作者辛辛那提儿童医院质子治疗中心基础科学研究项目的成员Mathieu Sertorio表明：“这项研究表明束流的数量和空间排列是FLASH研究的重要参数。此外，多束流递送的效果对于不同的靶区器官不同。”
本论文作者辛辛那提儿童医院质子治疗中心Anthony Mascia博士说：“这项研究很重要，可以为FLASH放射治疗的临床转化提供信息，涉及束流递送方式、治疗计划和放射剂量。我们需要确定FLASH在哪些方面有效，在哪些方面无效，才能继续前进。”
