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质子治疗中EBT-XD胶片的剂量响应-医学前沿-智连星医

FLASH是近几年肿瘤放疗领域的一个研究热点。由于其超高剂量率(>40  Gy/s)远超常规剂量率(如0.03  Gy/s),使得常用辐射探测器(如电离室等)的测量准确性面临很大的挑战。剂量响应与照射的剂量率无关是含铬的胶片 (GafChromicTM film) 作为辐射剂量测量仪器的一个重要性能,因此胶片被广泛应用于FLASH相关的实验中。然而近期一篇法国科学家的文章显示,基于回旋加速器的质子束流的剂量率会影响胶片的剂量响应(https://doi.org/10.1002/mp.15526)。但该文献缺少另一个重要的质子束流物理特性——线性能量传递(LET)对胶片剂量响应的具体研究。

来自美国MD Anderson和耶鲁大学癌症中心的研究人员采用同步加速器的质子束流对EBT-XD胶片的剂量响应做了更为系统的研究。EBT-XD胶片的最佳剂量响应范围是0.4~40 Gy,非常适合应用于高剂量率的测量。首先他们用0.3 Gy/s (普通剂量率)和150 Gy/s (超高剂量率)质子束流对胶片进行照射,结果发现,剂量率对胶片的剂量响应几乎没有影响,参考原文图8A。随后,研究人员测试了质子LET对胶片剂量响应的影响。结果表明,无论是在普通剂量率还是超高剂量率下,质子LET对胶片的剂量响应均有较大的影响,参考原文图10A和10B。在接近质子深度剂量曲线的布拉格峰附近,LET值远高于质子入射时的LET值。因此,在实际临床或是科研应用中,当使用胶片测量布拉格峰附近的剂量时,一定要对胶片的剂量响应曲线做基于LET的修正,否则将会低估获得的剂量。


原文中的图8A显示,剂量率对EBT-XD胶片的剂量响应几乎没有影响。


原文中的图10A和10B显示,无论是在普通剂量率(0.3 Gy/s)还是超高剂量率(150 Gy/s)下,质子LET对胶片的剂量响应均有较大的影响。



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