一个欧洲研究小组使用了一个原型金刚石肖特基二极管探测器，成功地调试了一个 电子闪光 常规和临床前 FLASH 放疗的研究加速器。 这种新型探测器被证明是一种用于快速和可重复的光束表征的有用工具，适用于超高剂量率 (UH-DR) 和超高每脉冲剂量 (UH-DPP) 条件。 这是其开发团队的里程碑式成就，领导在 罗马大学Tor Vergata，因为目前没有用于 FLASH 放射治疗的商用实时主动剂量计。
FLASH 放射疗法是一种新兴的癌症治疗技术，其中靶组织使用比传统放射疗法高得多的剂量率进行照射，因此照射时间要短得多。 这种超高剂量率会导致所谓的 FLASH 效应：辐射对周围正常组织的毒性降低，同时保持等效的肿瘤杀伤反应。
这种新兴技术在全球范围内被誉为一种令人兴奋的治疗策略，有可能改变临床癌症治疗的未来。 但是有一些障碍需要克服，其中之一是开发一种准确、高效的剂量测定系统来实时确定辐射剂量。
当前的商业实时剂量计，例如电离室和固态检测器，由于在其响应中观察到的重组、饱和和非线性效应，不适合临床使用。 丙氨酸和 GAFchromic 薄膜等被动剂量计可以工作，但在辐照程序后数小时甚至数天内可能不会产生响应，这使得它们对于日常直线加速器质量保证不切实际。
为了克服这些限制，该团队专门为 UH-DR 和 UH-DPP 应用设计了 flashDiamond (fD) 探测器，并在 2022 年 XNUMX 月的一篇文章中对其进行了描述 医学物理学. 现在，首席研究员 詹卢卡·维罗纳·里纳蒂 及其同事对 fD 探测器对脉冲电子束的响应进行了系统研究，验证了其在高达约 26 Gy/脉冲的 DPP、约 5 MGy/s 的瞬时剂量率和约 1 kGy/s 的平均剂量率下的响应线性.
研究人员随后使用 fD 探测器在 Sordina Iort 技术 (SIT) 在意大利，报告他们的发现 医学物理学.
剂量表征
为了评估 fD 原型，该团队首先在三种不同的辐照条件下进行了吸收剂量校准： 60PTW二级标准实验室参考条件下的Co辐照（PTW-弗赖堡); UH-DPP 电子束在 PTB; SIT 常规条件下的 ElectronFlash 光束。
令人鼓舞的是，从三个设施的校准程序中获得的值一致。 下获得的 fD 原型的灵敏度 60使用 UH-DPP 电子束和使用常规电子束的 Co 辐照分别为 0.309±0.005、0.305±0.002 和 0.306±0.005 nC/Gy。 这表明当使用常规或 UH-DPP 电子束时，fD 原型响应没有差异，或者在 60钴和电子束辐照。
该团队接下来研究了 UH-DPP 范围内的 fD 响应线性。 在 1.2 和 11.9 Gy 之间改变 DPP 表明原型的响应至少在最大研究值 11.9 Gy 之前是线性的。
研究人员还将 fD 检测器的结果与市售剂量计的结果进行了比较，包括 microDiamond、Advanced Markus 电离室、硅二极管检测器和 EBT-XD GAFchromic 薄膜。 他们观察到，对于常规和（使用 EBT-XD 薄膜）UH-DPP 辐照，由 fD 原型和参考探测器测量的百分比深度剂量曲线、光束轮廓和输出因子之间有很好的一致性。
转换后的临床直线加速器提供 FLASH 放射治疗
最后，该团队使用 fD 探测器调试了 ElectronFlash 直线加速器，该直线加速器能够在传统和 UH-DPP 模式下运行。 直线加速器配备了几个直径在 30 到 120 毫米之间的圆柱形 PMMA 涂抹器，用于改变 DPP。 调试是通过使用所有不同的施加器以及常规和 UH-DPP 模式获取 7 和 9 MeV 脉冲电子束的百分比深度剂量和束分布来完成的。
研究人员得出结论，fD 原型可以证明是调试用于 FLASH 放射治疗的电子束直线加速器的宝贵工具。 他们目前正在对 ElectronFlash 直线加速器光束和 fD 检测器进行 Monte Carlo 模拟，以为他们的剂量评估提供理论支持。
