유럽 연구팀은 다이아몬드 기반 쇼트키 다이오드 검출기 프로토타입을 사용하여 성공적으로 시운전했습니다. 전자 플래시 기존 및 전임상 FLASH 방사선 요법을 위한 연구 촉진제. 이 새로운 검출기는 초고선량률(UH-DR) 및 초고 펄스당 선량(UH-DPP) 조건에 적합한 빠르고 재현 가능한 빔 특성화에 유용한 도구임이 입증되었습니다. 이것은 개발 팀의 획기적인 성과입니다. 로마 대학교 토르 베르가 타, 현재 FLASH 방사선치료를 위한 상용 실시간 능동선량계가 없기 때문입니다.
FLASH 방사선 요법은 기존의 방사선 요법보다 훨씬 더 높은 선량률을 사용하여 표적 조직에 방사선을 조사하여 결과적으로 훨씬 짧은 조사 시간을 갖는 신흥 암 치료 기술입니다. 이 초고용량 비율은 소위 FLASH 효과를 유발합니다. 즉, 동등한 종양 사멸 반응을 유지하면서 주변 정상 조직에 대한 방사선 유발 독성의 감소입니다.
이 새로운 기술은 임상 암 치료의 미래를 바꿀 잠재력이 있는 흥미로운 치료 전략으로 전 세계적으로 찬사를 받고 있습니다. 그러나 극복해야 할 장애물이 있는데, 그 중 하나는 실시간으로 방사선량을 결정하기 위해 정확하고 사용하기 쉬운 선량계측 시스템의 개발이었습니다.
이온화 챔버 및 고체 검출기와 같은 현재 상용 실시간 선량계는 반응에서 관찰되는 재조합, 포화 및 비선형성 효과로 인해 임상 사용에 적합하지 않습니다. 알라닌 및 GAFchromic 필름과 같은 수동 선량계는 작동하지만 조사 절차 후 몇 시간 또는 며칠 동안 응답이 생성되지 않아 일일 라이낙 품질 보증에 비실용적입니다.
이러한 한계를 극복하기 위해 팀은 UH-DR 및 UH-DPP 애플리케이션을 위해 특별히 fD(flashDiamond) 감지기를 설계했으며 2022년 XNUMX월 의 기사에서 설명했습니다. 의학 물리. 자, 수석 연구원 지안루카 베로나 리나티 동료들은 펄스 전자빔에 대한 fD 검출기 응답에 대한 체계적인 조사를 수행하여 최대 약 26Gy/펄스의 DPP, 순간 선량률 약 5MGy/s 및 평균 선량률 약 1kGy/s에서 응답 선형성을 검증했습니다. .
그런 다음 연구원들은 fD 검출기를 사용하여 ElectronFlash 라이낙을 시운전했습니다. 소르디나 Iort 기술 (SIT) 이탈리아의 의학 물리.
선량 측정 특성화
fD 프로토타입을 평가하기 위해 팀은 먼저 세 가지 다른 조사 조건에서 흡수선량 보정을 수행했습니다. 60PTW XNUMX차 표준 실험실의 참조 조건에서 공동 조사(PTW-프라이부르크); UH-DPP 전자빔 PTB; SIT의 기존 조건에서 ElectronFlash 빔.
고무적으로, 세 시설의 교정 절차에서 얻은 값이 잘 일치했습니다. 아래에서 얻은 fD 프로토타입의 감도 60UH-DPP 전자빔과 기존 전자빔을 사용한 Co 조사는 각각 0.309±0.005, 0.305±0.002 및 0.306±0.005 nC/Gy였다. 이는 기존 또는 UH-DPP 전자빔을 사용할 때 또는 60Co 및 전자빔 조사.
다음으로 팀은 UH-DPP 범위에서 fD 응답 선형성을 조사했습니다. DPP를 1.2에서 11.9 Gy 사이로 변경하면 프로토타입의 응답이 최소한 최대 조사 값인 11.9 Gy까지 선형인 것으로 나타났습니다.
연구원들은 또한 fD 검출기 결과를 microDiamond, Advanced Markus 이온화 챔버, 실리콘 다이오드 검출기 및 EBT-XD GAFchromic 필름을 포함하여 상업적으로 이용 가능한 선량계의 결과와 비교했습니다. 그들은 재래식 및 (EBT-XD 필름 사용) UH-DPP 조사에 대해 fD 프로토타입과 기준 검출기로 측정한 깊이-선량 곡선 백분율, 빔 프로파일 및 출력 계수 간에 양호한 일치를 관찰했습니다.
변환된 임상 linac은 FLASH 방사선 요법을 제공합니다
마지막으로 팀은 fD 검출기를 사용하여 기존 방식과 UH-DPP 방식 모두에서 작동할 수 있는 ElectronFlash 라이낙을 시운전했습니다. linac에는 DPP를 변경하는 데 사용되는 직경 30~120mm의 여러 원통형 PMMA 애플리케이터가 장착되어 있습니다. 커미셔닝은 7 및 9 MeV 펄스 전자 빔에 대한 백분율 깊이 선량 및 빔 프로파일을 획득하고 기존 및 UH-DPP 방식 모두에서 다양한 애플리케이터를 모두 사용하여 완료되었습니다.
연구원들은 fD 프로토타입이 FLASH 방사선 치료를 위한 전자빔 라이낙을 시운전하는 데 유용한 도구임을 증명할 수 있다고 결론지었습니다. 그들은 현재 그들의 선량 측정 평가에 대한 이론적 지원을 제공하기 위해 ElectronFlash 라이낙 빔과 fD 검출기의 Monte Carlo 시뮬레이션을 수행하고 있습니다.
