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超快肿瘤治疗新技术:FLASH技术彻底改变癌症患者的放射疗法

质子治疗 放射疗法 辐射剂量
发布:2020-09-29 10:11:09     来源:Medical Life Science

瑞士Paul Scherrer研究所PSI质子治疗中心的研究人员首次测试了质子的超快,大剂量辐照。这项新的实验性FLASH技术可以彻底改变放射线治疗癌症的方法,并节省患者数周的治疗时间。

在自然界中,雷电会发出短暂而强烈的闪光并释放大量能量。在放射医学中,FLASH代表超短,高剂量,一次性照射,将来可以为患者节省数周的治疗时间。在质子治疗CPT中心,PSI研究人员正在使用PSI开发的点扫描技术测试FLASH是否也适合质子辐照。对于他们的实验,CPT负责人兼首席医师Damien Weber及其在PSI的团队正在与洛桑中心医院的vaudois universitaire vaudois大学(CHUV)合作。

经瑞士医学科学院(SAMS)批准,迄今为止,世界上唯一的患者已使用FLASH技术进行照射,以治愈皮肤上的恶性肿瘤。与PSI不同,CHUV的研究人员使用电子束。这些仅适用于非常浅的肿瘤。相比之下,用于PSI的质子也可以到达体内深处的肿瘤,并且可以精确地停在体内应该对癌细胞产生最大作用的部位。

短暂而激烈

Damien Weber说:“如果我们能够通过FLASH辐射实现质子治疗的高精度和良好结果而又不损害健康组织,那将是向前迈出的一大步。” 对于患者而言,治疗时间可能更短,压力更少。“如果这项原则行得通,那么患者只需几次接受放射治疗,理想情况下只需进行一到五次。因此,其他癌症患者也将获得开放的治疗预约。” 由于照射时间极短,甚至可以使用FLASH技术治疗肺部组织,每次呼吸都会改变其位置。

但是,在技术上成熟到足以使患者常规使用该过程之前,将需要多年的技术开发和大量测试。使用FLASH时,辐射剂量率最高为每秒1,000格雷。这是每秒的辐射剂量,比通常的治疗方法大约高一百倍。这非常有效地破坏了肿瘤细胞。韦伯说:“但是最重要的是,我们需要证据证明用FLASH技术进行质子辐照不会损害健康的身体组织。”

因此,在他们的实验中,PSI研究人员希望使用光束的最大可能强度,并将其引导到厚度小于一毫米的生物组织上而不会造成损失。为此,粒子物理学家Serena Psoroulas和她的团队优化了以前在PSI进行质子治疗的治疗站(称为龙门1)中的射束引导设置。

现在,PSI研究人员已经利用跨越高性能工程,医学专业知识和物理学的专有技术,利用PSI开发的点扫描技术,进行了FLASH辐射的全球首个实验。

强大的伙伴关系

到目前为止,研究人员已经在PSI使用FLASH技术进行了两个系列的实验。Weber的团队与放射生物学家Marie-Catherine Vozenin及其来自CHUV的团队密切合作。两位研究人员共同计划了该项目中的所有实验,该项目由瑞士国家科学基金会(SNSF资助号190663)和一个工业合作伙伴资助。同时,它们在PSI处用质子辐照组织,在CHUV处用电子束辐照组织。然后,CHUV的放射生物学实验室分析FLASH辐射对生物组织的影响。

PSI的研究人员尤其赞赏与CHUV的紧密合作。两家机构都是致力于探索用于患者的FLASH治疗的财团的一部分。达米安·韦伯(Damien Weber):“通过我们在协作和联合实验中的协同作用,我们希望能更好地理解和进一步开发闪存技术。” 在PSI质子治疗的成功故事中,新的篇章开始了。

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