研究人员报告了确定癌症放射治疗绝对剂量的新方法

美国国家物理实验室(NPL)的科学家们在开发一种名为FLASH rt的新型高精度癌症放射治疗方面取得了重要突破。这种新治疗方法与现有技术一样有效，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。

国家物理实验室的科学家们利用他们开创性的测量技术，测量并标准化了一种潜在的革命性形式的吸收剂量质子梁放射治疗被称为FLASH。这一突破导致了2020年FLASH放疗(RT)的首次人体临床试验，该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该杂志上科学报告题为“FLASH质子铅笔束扫描放射治疗的绝对剂量学”。

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目标肿瘤周围的健康组织。研究表明，在控制肿瘤方面，使用UHDR辐射照射治疗可以显著保护健康组织，同时至少与常规剂量率治疗一样有效。这被称为“FLASH效应”。

使用国家物理实验室设计和制造的质子量热计，国家物理实验室团队进行了研究，以大大降低+/- 0.9%的不确定性校准治疗所需的UHDR辐射剂量。量热计通过首先测量典型患者治疗引起的温升来量化放射治疗吸收的能量量，然后将其转换为“格雷”(Gy)，这是用于癌症治疗的电离辐射的测量单位。对于2 Gy的典型患者分数，这相当于温度上升小于0.0030℃。

放疗在世界各地被用作治疗所有癌症病例的一种方法，比例高达50%。与手术和化疗相比，它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错误至关重要，因为错误可能导致给患者的剂量定量不正确，以及对与FLASH效应相关的临床结果的错误解释。它还可以大大减少癌症患者在医院花费的时间，腾出医院工作人员和设备来治疗更多的患者，并减少治疗后并发症和费用。

100多年来，NPL一直在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。在过去的几年里，国家物理实验室的医学辐射科学团队通过提供准确和可追溯的剂量测量，积极参与了创新放射治疗的临床前和早期临床实施，如FLASH RT。

国家物理实验室医学辐射科学小组的高级研究科学家Ana loureno说:“这项工作增加了我们对这种类型光束特性的理解，对于未来协议的发展将是无价的，能够在临床上安全准确地实施这种重要的治疗技术。在试验期间所做的工作为医院开始临床实施这项重要的新技术提供了信心。”

国家物理实验室医学放射科学科学领域负责人Russell Thomas说:“2003年，与Andrzej Kacperek博士和他在国家眼质子治疗中心的团队合作的一个探索性项目[The Clatterbridge癌症中心:眼质子治疗(Clatterbridge Cancer Center:眼质子治疗(Clatterbridge .nhs.uk)]，研究了国家物理实验室如何支持质子放疗剂量学的改进。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便携式质子治疗初级标准量热计，而且还开发了一种我们可以直接在临床中使用的设备，以帮助标准化有希望的剂量测量治疗像FLASH这样的技术和其他离子疗法，如碳和氦束，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) FLASH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在验证绝对剂量方法方面发挥了重要作用，使用了先进的，国家物理实验室设计的量热计，非常适合真正的绝对剂量测量，特别是在高剂量率环境中。这次合作的工作确实是首创的，具有高度的科学和临床价值，在国内和国际会议上发表的多篇出版物、演讲和特邀演讲都证明了这一点。辛辛那提大学放射肿瘤科辛辛那提儿童医院质子治疗中心医学物理主任Anthony Mascia博士说:“在辛辛那提，我们把来自国家物理实验室的科学家视为我们庞大的扩展团队的一部分，他们帮助成功发射了FAST-01。”