Ultra-High Dose-Rates, the FLASH Effect, and Hydrogen Peroxide Yields: Do Experiments and Simulations Really Disagree?

射线化学是研究在超高剂量率 (UHDR) 下照射的模型系统的关键，这有助于获得对 healthy tissue 免疫作用机制的理解，称为 FLASH 效应。它被视为用于高效治疗癌症的 FLASH 放射治疗的愿景。然而，即便是最简单的模型系统——在不同剂量率下照射的水——也似乎存在挑战。这一现象变得清晰，因为报告称在常规剂量率和 UHDR 下对液体样品进行照射时，测量的和预测的氢氧化氢 (H2O2) 产量 (g-values) 之间存在差异。许多最近报告的值与旧实验和当前的蒙特卡罗仿真 (MCS) 相矛盾。本文旨在识别这些差异的可能原因并提出解决方法。在此过程中，我们对涉及实验和模拟研究的最新和古典文献进行了简要回顾。这些研究涵盖了来自伽玛射线、高能电子、重粒子（质子和离子）具有低和高线性能量沉积 (LET) 的辐射源，以及缺氧和富氧水样品，其中包含如牛血清白蛋白 (BSA) 等共溶剂。结果涉及额外的实验参数，如溶剂、样品容器以及用于确定各自 H2O2 g-values 的分析方法。同样讨论了 MCS 中使用的步骤方法或独立反应时间 (IRT) 方法。此外，UHDR 诱导的自由 Radical-Radical 相互作用和动力学，这些相互作用不受扩散过程的支配，可能引起问题。突出显示了测试这些不同模型的方法，以便从对所观察效应的描述性话语转向可测试的模型，这些模型应该阐明为何会出现这种不一致的原因。