研究人员报告了确定新放疗癌症治疗技术绝对剂量的方法

美国国家物理实验室(NPL)的科学家在开发一种名为FLASH RT的新型高精度癌症放射治疗方面取得了重要突破。新的治疗方法与目前的技术一样有效，但也可以防止对健康组织造成不必要的损害，并大大缩短患者在医院的时间。

NPL科学家利用其开创性的测量技术，测量并标准化了吸收剂量，用于一种潜在的革命性质子束放射治疗形式，称为FLASH。这一突破导致了 2020 年首次 FLASH 放射治疗 (RT) 的人体临床试验，涉及美国俄亥俄州辛辛那提儿童医院质子治疗中心的 10 名患者。NPL团队的研究结果发表在二月份的《科学报告》杂志上，题为“FLASH质子铅笔束扫描放射治疗的绝对剂量测定法”。

FLASH RT技术使用超高剂量率(UHDR)辐射的短脉冲来治疗癌症。目前，任何形式的放射治疗都会导致一些不希望的和不可避免的辐射沉积到靶向肿瘤周围的健康组织。研究表明，使用UHDR辐射暴露的治疗可以显着保护健康组织，同时在控制肿瘤方面至少与常规剂量率的治疗一样有效。这被称为“闪光效应”。

使用称为质子量热仪的NPL设计和制造的设备，NPL团队进行了研究，以校准治疗所需的UHDR辐射剂量，大大降低了+/- 0.9%的不确定性。量热仪通过首先测量典型患者治疗引起的温升来量化从放射治疗中吸收的能量：然后将其转换为“格雷”(Gy)，这是癌症治疗中使用的电离辐射的测量单位。对于 2 Gy 的典型患者分数，这相当于温升小于 0.003o C。

放射治疗在世界各地被用作高达50%的癌症病例的治疗方法。与手术和化疗相比，这是迄今为止最具成本效益的癌症治疗方法。准确的剂量测定对于避免可能导致错误量化给药给患者的剂量以及对与FLASH效应相关的临床结果的有缺陷的解释至关重要。它还可以大大减少癌症患者在医院花费的时间，释放医院工作人员和设备来治疗更多患者，并减少治疗后的并发症和成本。

100多年来，NPL一直应用其计量专业知识来支持英国医疗保健领域的合作研究和开发。在过去的几年中，NPL的医学放射科学团队通过提供准确和可追溯的剂量测量，积极参与创新放射治疗(如FLASH RT)的临床前和早期临床实施。

NPL医学放射科学小组高级研究科学家Ana Lourenço说：“这项工作增加了我们对此类光束特性的理解，对于未来协议的开发将是非常宝贵的，以便在临床上安全准确地实施这种重要的治疗技术。在这次试验中所做的工作为医院提供了开始临床实施这项重要新技术的信心。

NPL医学放射科学领域负责人Russell Thomas说：“2003年，与Andrzej Kacperek博士及其在国家眼质子治疗中心[Clatterbridge癌症中心：：眼质子治疗(clatterbridgecc.nhs.uk)]的团队合作的一个探索性项目研究了NPL如何支持质子放射治疗剂量学的改进。最初的讨论发展成为长达20年的合作，使我们不仅开发了世界领先的用于质子治疗的便携式初级标准量热仪，而且开发了一种可以直接在临床中使用的设备，以帮助标准化有前途的治疗技术的剂量测量，如FLASH和其他离子疗法，如碳和氦气束，因为它们被临床界更广泛地采用。

“为了支持世界上第一个质子超高剂量率(UHDR)闪光放射治疗(FRT)的人体临床试验(FAST-01)，辛辛那提儿童医院和国家物理实验室之间的合作有助于验证绝对剂量方法，使用先进的NPL设计的量热仪非常适合真正的绝对剂量测量，特别是在高剂量率环境中。这项合作的工作确实是史无前例的，具有高度的科学和临床价值，正如国家和国际会议上的多篇出版物、演讲和特邀演讲所证明的那样。我们在辛辛那提将NPL的科学家视为我们帮助成功启动FAST-01的大型扩展团队的一部分，“辛辛那提儿童医院医学物理学主任Anthony Mascia博士说，质子治疗中心，辛辛那提大学放射肿瘤学系。