面向前临床研究的电子FLASH平台: LINAC修改、脉冲控制简化及剂量测量
医学物理
2024-08-29 v1
摘要
背景:FASH radiotherapy是一种将治疗剂量以超高剂率递送至肿瘤,同时保持足够正常组织保护的治疗方案。然而,对于 underlying机制的全面理解、潜在晚期毒性以及最优剂量方案仍需大力进行前临床研究,以成功实现临床转化。这一需要推动了多个研究机构启动专门的FLASH研究计划。目的:本工作描述了建立一个易于访问的电子FLASH(eFLASH)平台的工作流程。该平台包含简化的脉冲控制、优化的剂率递送以及针对FLASH前临床研究的validated蒙特卡洛(MC)剂量引擎。方法:通过调整自动频率控制(AFC)模块,我们优化了LINAC脉冲形状,以实现均匀剂率。对6 MeV FLASH束进行MC模型进行委托,以确保准确的剂量计算,以实现可重复的体内研究。结果:优化AFC模块使我们能够生成均匀脉冲形状,确保每个脉冲的剂量一致,并在FLASH照射过程中保持均匀剂率。MC模型与film测量结果高度吻合。MC剂量计算表明,6 MeV FLASH足以实现小鼠全脑照射的均匀剂量分布,但可能不适用于脊髓研究。结论:我们提出了一种新型工作流程,用于建立LINAC基的eFLASH研究平台,集成了优化剂量率递送技术、简化脉冲控制系统以及validated MC引擎。本工作为研究人员提供了有价值的新方法,以促进建立robust且可访问的LINAC基系统进行FLASH研究。
引用
@article{arxiv.2408.15426,
title = {Electron FLASH platform for pre-clinical research: LINAC modification, simplification of pulse control and dosimetry},
author = {Banghao Zhou and Lixiang Guo and Weiguo Lu and Mahbubur Rahman and Rongxiao Zhang and Varghese Anto Chirayath and Yang Kyun Park and Strahinja Stojadinovic and Marvin Garza and Ken Kang-Hsin Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.15426},
year = {2024}
}
备注
29 pages, 6 figures