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全球首例临床试验患者接受FLASH质子治疗

放射诊疗 瓦里安 质子治疗 FLASH治疗
发布:2020-12-08 10:21:04     来源:质子中国

近日,瓦里安和辛辛那提儿童医院医疗中心/辛辛那提大学医学中心质子治疗中心宣布FAST-01临床试验(治疗骨转移瘤的FLASH放射治疗的可行性研究)的首例患者接受FLASH治疗。在该临床试验中,调整后的瓦里安ProBeam®质子治疗系统能够提供超高剂量率放射治疗(出束时间低于1秒),用于研究性应用。

辛辛那提儿童医院质子治疗中心

瓦里安FLASH项目高级总监Agam Sharda表示,并非所有质子治疗系统都能实现FLASH治疗,系统需要满足以下条件:配备高输出回旋加速器、能够提供最大治疗自由度(360°全旋转机架)以及高精度的治疗系统。ProBeam®质子治疗系统拥有强大的粒子回旋加速器,与Eclipse™治疗计划系统的集成将协同工作,推动FLASH技术的发展。

FAST-01临床试验

FAST-01临床试验在辛辛那提儿童/辛辛那提大学医学中心质子治疗中心进行,由该中心医学主任、辛辛那提大学医学中心质子治疗中心放射肿瘤学专家、辛辛那提大学医学院名誉教授John C. Breneman担任首席研究员;试验计划招募10例骨转移瘤患者,评估临床工作流程的可行性、治疗相关毒性反应,并通过受试者的疼痛缓解程度来评估治疗效果;试验由瓦里安和FLASHForward™联盟多家中心的专家共同合作开展。

Breneman教授表示,此项临床试验是首项FLASH治疗的人体临床试验,它将为FLASH治疗推广到其它癌种打下基础。目前中心正在研究FLASH治疗在肺癌和其它恶性肿瘤治疗方面的临床试验, FLASH治疗可以提高治疗剂量以杀死肿瘤细胞,而不会造成严重的毒性反应,这将是真正意义上的进步。

临床前研究

2019 年,瓦里安与FLASHForward™联盟成员首次公布了FLASH治疗的临床前动物试验研究结果。研究结果显示FLASH治疗在控制肿瘤的同时,进一步改善了对健康组织和器官的保护(包括肺和大脑),这将可能带来恶性肿瘤治疗的重大突破。

与常规质子治疗相比,FLASH治疗期间对肺组织的损伤减少20~25%,从而减少了肺部纤维化,治疗期间放射性皮炎平均减少了最高52%。这些积极的临床前试验研究结果为首次FLASH人体临床试验创造了有利条件。

FLASH治疗原理

一般来说,放射治疗的目的是向肿瘤递送高剂量的照射,同时尽量减少对周围健康组织的照射剂量,直到现在,关注的重点只有剂量。对于FLASH治疗,剂量率也很重要。通过进一步强调治疗时间和剂量率,FLASH治疗旨在为放射治疗领域注入新的活力。

但FLASH治疗涉及的不仅仅是剂量率,还包括治疗计划、治疗实施。

治疗计划

在以FLASH剂量率将适当剂量照射到正确的位置时,有必要确定使用的最佳角度。研究表明,实施FLASH治疗需要依托于治疗计划软件和质子系统硬件之间的联动,治疗计划不仅要为剂量照射提供最佳方向,而且要根据患者独特的解剖结构测算正确的剂量率进行照射。传统上,治疗计划软件会根据靶区周围组织的耐受剂量决定肿瘤照射剂量,但与治疗系统硬件的联动提供了整合数据优化治疗计划的可能性,可以模拟和优化治疗计划的出束速度。所以,质子硬件与治疗计划软件之间的链接联动将确定剂量率,也就是FLASH治疗有别于传统放疗的关键所在。

治疗实施

一旦创建了优化的FLASH治疗计划,患者就可以在治疗系统进行治疗。质子治疗系统是一种提供FLASH治疗非常可行的方法。然而,并非所有质子治疗系统都能实现FLASH治疗,该系统需要满足以下条件:配备高输出(流强)回旋加速器、能够提供最大治疗自由度(360°全旋转机架)以及高精度的治疗系统,最后需要在计划软件和硬件之间的联动系统。

ProBeam®质子治疗系统

FLASH如何具有变革性

瓦里安临床研究高级总监Clifton Ling博士表示,每个放射肿瘤学的人员都在谈论FLASH治疗。这种非侵入性放射治疗技术可能代表了未来恶性肿瘤治疗方式会发生模式的改变。

FLASH治疗具有三个主要优势:

超高速超高剂量率治疗

当前常规质子治疗:治疗剂量率为1~2 Gy/秒的剂量率,每个疗程超过25次治疗,约30~45天。

FLASH治疗:出束时间低于1秒,剂量高达120 Gy/秒,每个疗程仅1~5次治疗。

减少毒性反应

当前常规质子治疗:减少健康组织和器官的暴露。

FLASH治疗:降低毒性反应和实现更好的肿瘤控制。

非侵入性

FLASH治疗使用与当前常规质子相同的带正电荷的外部质子束来照射并杀死身体深处的肿瘤细胞,而无需进行侵入性手术。

FLASH的潜在影响

适应证

辛辛那提儿童医院临床肿瘤科主任John Perentesis表示,对于许多患者来说,FLASH治疗可能是恶性肿瘤治疗革命性的进步。如果能够明显降低放疗对肿瘤周围正常组织的毒性反应,那么可以大大增加治疗恶性肿瘤的照射剂量。对于对放射线有反应但当前剂量无法完全治愈的恶性肿瘤患者来说,这将提高其被治愈的希望,例如儿童脑干/脑桥胶质瘤、髓母细胞瘤、肉瘤和神经母细胞瘤。

治疗便利性和效益

FLASH治疗具有全面的潜在优势,包括其显著提高治疗效率的潜力,临床医生、患者、公费或者自费者都可从中获益。从整个治疗过程考虑,如果患者1个疗程只需到中心接受1~5次治疗,而不是原本常规的25次治疗,将给患者带来的极大的便利性。

行业变革

FLASHForward™联盟成员纽约质子中心首席医疗官Carles B. Simone II FACRO博士表示,FLASH治疗有可能改善恶性肿瘤的治疗,并显著改善患者的治疗体验。首项FLASH临床试验是经过多年深入研究后取得的成果,在放疗进展中具有重要意义。我们乐观地认为,FAST-01临床试验的结果将改变行业治疗方式,纽约质子中心很荣幸有机会能够参与这项面向未来的研究项目。

FLASHForward™联盟

联盟由20家全球机构以及行业专家组成,旨在继续研究、支持使用ProBeam®平台进行基于证据的FLASH治疗开发。联盟的工作重点包括:确定临床前研究的设计,以了解FLASH治疗;制定并分享治疗规范以确保为行业提供高质量、安全的临床流程;协助推广和监管相关学术工作。这些领先机构的合作使瓦里安能够扩大研究和测试,增加研究的恶性肿瘤类型和样本量。

结语

瓦里安FLASH项目高级总监Agam Sharda总结道,FLASH已充分体现出在癌症治疗中减少毒性反应方面的价值,尽管未来仍有很长的路要走。相信通过采用FLASH技术的整合,FLASH治疗有可能成为下一个突破性的治疗手段,使我们距离实现“创造一个无惧癌症的世界”的愿景更进一步。

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