ブラッグピークFLASHプロトン療法治療計画の実現可能性と制約

FLASHプロトン療法（FLASH-PT）は、患者特有のターゲットに適合させながら、短期間で超高線量率（≥ 40 Gy/s）のプロトンを供給することが要求されます。本研究では、ブラッグピークFLASH-PT治療計画の実現可能性と制約を調査し、強度変調プロトン療法（IMPT）用に作成された計画とのシミュレーション結果を比較します。MIROpt研究治療計画システムと、UCLouvainのオープンソースバージョンからApplications SAが開発したコンフォーマルFLASHライブラリを使用して、骨（n=3）、脳（n=3）、および肺（n=4）のターゲットに対してブラッグピークFLASH-PTおよびIMPTの治療計画が生成されました。FLASH-PTビームは、コンフォーマルエネルギーモデュレーター、レンジシフター、およびアパーチャを通過する単エネルギーのスポットスキャンプロトンを使用してシミュレーションされました。各FLASH-PT計画の最適化には、線量率制約として≥ 40 Gy/sが含まれていました。FLASH-PT適応ビームノズルのスペース制限により、最大ターゲット幅制約が課され、4例が研究から除外されました。FLASH-PT計画は課されたターゲット線量制約（D95% ≥ 95%およびD2%≤ 105%）を満たさなかったが、リスク臓器（OAR）への臨床的に許容される線量を達成しました。IMPT計画はすべてのターゲットおよびOAR線量制約に従いました。FLASH-PT計画は、IMPTと比較してターゲット均一性の低下（p < 0.001）と線量一致性（有意ではない）を示しました。スパイリング効果を考慮しない場合、IMPT計画はターゲットカバレッジ、線量一致性、ターゲット均一性、およびOARスパイリングにおいてFLASH-PTよりも優れていました。ブラッグピークFLASH-PTの臨床実施のための治療計画最適化およびビーム供給に関しては、さらなる研究が必要です。