用物理化学方法模拟超高剂量率电子和质子FLASH效应

“Modeling ultra-high dose rate electron and proton FLASH effect with the physicochemical approach” 

报告人：Jennifer Wei Zou 

单位：宾夕法尼亚大学佩尔曼医学院

目的:

     Labarbe等人提出了基于放射化学动力学理论建立的物理化学模型来解释FLASH效应。课题组通过大量模拟，以确认在氧耗竭研究和涉及质子及电子束的FLASH相关实验中的适用性。利用每次FLASH实验的剂量和束流传递参数，对非线性耦合常微分方程组成的放射化学速率方程进行了数值求解，并获取自由基浓度的曲线积分面积(AUC)。

主要结果:

     超高剂量率诱导的AUC模型差异与FLASH效应具有良好的相关性。

1) Montay - Gruel等人对小鼠进行全脑照射时，记忆保存的阈值剂量率值与AUC开始下降的阈值一致，但下降的速度要更慢。

2) 与Kim等人质子FLASH实验的结果一致，发现自由基在束流入口处与SOBP中间区域的AUC非常相似。

结论:

     结果表明UHDR照射所赋予的正常组织保留可能是由于较低程度的暴露于过氧/超氧自由基。此外在较低的初始氧环境下，剂量率对自由基AUC的差异效应不太明显，这一特征与FLASH对正常组织和肿瘤组织的差异效应一致。