治疗室等中心处的电子 FLASH 照射以实现临床 LINAC 的高效可逆转换
摘要
目的：本研究开发了相关流程，以实现临床直线加速器（LINAC）的高效可逆转换，并将电子 FLASH（eFLASH）或常规束流递送至治疗室等中心。材料与方法：通过从束流路径缩回 X 射线靶、将转盘定位于空端口，并在治疗控制台选择 10 MV 光子束能量，可在 20 分钟内将 LINAC 转换为递送 eFLASH 束流。使用 Gafchromic 胶片与 OSLD 在固体水模体中不同深度测量单脉冲剂量与平均剂量率。脉冲控制器通过散射辐射信号计数脉冲，并按预设脉冲数门控递送。基于快速光电倍增管的切伦科夫探测器以 2 ns 采样率测量单脉冲束流输出。转换回临床模式后，测量了所有临床 commissioned 能量的常规束流输出、平坦度、对称性、射野尺寸与能量。结果：在等中心处实现了 0.86 ± 0.01 Gy 的单脉冲剂量（平均剂量率 310 ± 7 Gy/s）。胶片与 OSLD 同时照射所得剂量相差在 1% 以内。PMT 显示 LINAC 需约 5 个脉冲后输出才稳定，且以 3 分钟间隔测量时长期稳定性在 3% 以内。恢复常规束流后，剂量、平坦度、对称性及光子能量相较基线未变，且在容差内（分别为 1%、3%、2% 与 0.1%）。结论：在治疗室等中心处实现了 10 MeV FLASH 束流。束流输出可复现，但需对前 5 个脉冲（相当于 <100 cGy）的上升时间作进一步研究。eFLASH 束流可在极少改动临床设置下照射大小受试者，且可通过减小源皮距进一步提高剂量率。
引用
@article{arxiv.2008.06980,
title = {Electron FLASH Delivery at Treatment Room Isocenter for Efficient Reversible Conversion of a Clinical LINAC},
author = {Mahbubur Rahman and M. Ramish Ashraf and Rongxiao Zhang and Petr Bruza and Chad A. Dexter and Lawrence Thompson and Xu Cao and Benjamin B. Williams and P. Jack Hoopes and Brian W. Pogue and David J. Gladstone},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.06980},
year = {2021}
}
备注
Manuscript: 21 Pages, 1 Table, 8 Figures; Supplementary Material A: 2 Pages, 2 Figures; Appendix: Film Dosimetry: 2 Pages, 2 Tables