中国核技术网讯：微束放射疗法(MRT)是一种新兴的临床前治疗方法。微束对健康周围组织的影响降低，可能会成为无法手术的脑肿瘤的首选治疗方法。但是，大脑运动对放射剂量精确传递的影响可能会损害治疗的有效性。
来自澳大利亚和法国的研究人员进行了一项研究，以使用基于新型单硅条检测器(SSSD)的剂量计评估这种可能性。他们认为MRT剂量分布的放射生物学有效性确实能够通过大脑运动受到影响(医学，物理学， 10.1002 / mp.13899)。
已知由于动脉脉搏进入脑血管系统时触发的扩张和收缩，大脑会表现出心脏同步的脉动运动。该运动的幅度为100–200μm，与微束的宽度和间距相当，可能由于微束的位移和重叠而导致剂量模糊。
MRT的潜在放射生物学优势取决于高峰值剂量和低谷值剂量–或高峰谷剂量比(PVDR)。如果微束重叠，则会降低PVDR并影响MRT的功效。在先前研究的基础上发现，PVDR减小，并且峰的半峰全宽(FWHM)随着大脑运动幅度的增加而增加，研究人员在模拟的大脑运动下进行了微束轮廓的首次实验测量。
卧龙岗大学医学放射物理中心(CMRP)的一个团队利用了他们为MRT开发的实时剂量测定系统，该系统基于空间分辨率约为10μm的SSSD。将其放置在与水等效的体模中，并通过微束分布进行扫描。样品定位台以5、10和20 mm / s的垂直扫描速度再现了大脑的运动。
研究人员在法国欧洲同步加速器辐射设施(ESRF)的ID17生物医学射线线上进行了测量。他们采用了宽度为50μm，中心到中心的峰距为400μm的微束，并使用碳化钨多缝准直仪对入射光束进行空间分割。
CMRP的博士生Mitchell Duncan及其首席主管Marco Petasecca在剂量分布中选择了三个位置，分别对应于受运动影响较大，中等或最小的区域。他们从SSSD重构了每种扫描速度和每条线的剂量分布。他们确定大脑运动对剂量分布造成了很大的干扰，尤其是在低扫描速度下。在5和10 mm / s的扫描速度下，他们看到递送的总剂量减少，分布失真并扩大。
研究人员写道：“当应用大脑运动时，SSSD显示轮廓的FWHM增加150-200%，PVDR减少50%。” “运动引起的运动引起的微束未对准和变形将导致PVDR降低和其他健康组织的辐射增加，从而可能损害MRT的放射生物学效力。” 他们注意到，在20 mm / s的较高扫描速度下，这种影响被大大降低，并且对微束的PVDR和FWHM影响最小。
Petasecca说：“在医学放射物理中心，我们主要致力于开发创新的放射剂量传感器和放射治疗仪器。” “微束放射疗法是一种特别具有挑战性的放射疗法，因为它需要专用的探测器才能对仅间隔400μm的薄叶片(宽度为50μm)的叶片进行精确的剂量测定。”
Petasecca解释说，他的团队正在研究一种新的用于剂量学的有机半导体材料。他说：“我们之所以进行这项研究，是因为尽管SSSD是一种非常有效和精确的MRT剂量测定设备，但其基材是硅。” “这是一个限制，因为沉积在硅中的能量不同于诸如水的组织等效材料，特别是在MRT采用的能谱方面。”
新型有机半导体材料具有与水相同的密度，并且不会对人体软组织产生束干扰。我们正在努力优化这种新型传感器的组成和几何结构，以使其作为剂量计的性能最大化，并将这种改变游戏规则的技术应用于放射治疗医疗行业。” Patescacca告诉《物理世界》。
