| 李东亮,路顺,王建新,等.超高剂量率空间分割照射的抗肿瘤效应及安全性研究[J].中华放射医学与防护杂志,2026,46(7):650-655.Li Dongliang,Lu Shun,Wang Jianxin,et al.Antitumor efficacy and safety of ultra-high dose rate spatially fractional radiotherapy[J].Chin J Radiol Med Prot,2026,46(7):650-655 |
| 超高剂量率空间分割照射的抗肿瘤效应及安全性研究 |
| Antitumor efficacy and safety of ultra-high dose rate spatially fractional radiotherapy |
| 投稿时间：2025-07-15 |
| DOI：10.3760/cma.j.cn112271-20250715-00251 |
| 中文关键词: 超高剂量率照射 空间分割放疗 抗瘤 安全性 |
| 英文关键词:Ultra-high dose rate irradiation Spatially fractionated radiotherapy Antitumor Safety |
| 基金项目:四川省自然科学基金(2025ZNSFSC0787);四川省科技计划项目(2024ZDZX0027);成都市科技计划项目(2024-YF05-02201-SN);四川省博士后科研项目专项资金项目(TB2022090) |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 李东亮 | 电子科技大学医学院, 成都 610054
四川省肿瘤医院·研究所 肿瘤精准放疗四川省重点实验室 肿瘤临床医学研究中心 四川省癌症防治中心 电子科技大学附属肿瘤医院放疗中心, 成都 610041 | | | 路顺 | 四川省肿瘤医院·研究所 肿瘤精准放疗四川省重点实验室 肿瘤临床医学研究中心 四川省癌症防治中心 电子科技大学附属肿瘤医院放疗中心, 成都 610041 | | | 王建新 | 中国工程物理研究院应用电子学研究所, 绵阳 621900
先进激光与高功率微波全国重点实验室, 绵阳 621900 | | | 李林涛 | 四川省肿瘤医院·研究所 肿瘤精准放疗四川省重点实验室 肿瘤临床医学研究中心 四川省癌症防治中心 电子科技大学附属肿瘤医院放疗中心, 成都 610041 | | | 申玉凤 | 电子科技大学医学院, 成都 610054
四川省肿瘤医院·研究所 肿瘤精准放疗四川省重点实验室 肿瘤临床医学研究中心 四川省癌症防治中心 电子科技大学附属肿瘤医院放疗中心, 成都 610041 | | | 吴哲瑶 | 电子科技大学医学院, 成都 610054
四川省肿瘤医院·研究所 肿瘤精准放疗四川省重点实验室 肿瘤临床医学研究中心 四川省癌症防治中心 电子科技大学附属肿瘤医院放疗中心, 成都 610041 | | | 周杰 | 四川省肿瘤医院·研究所 肿瘤精准放疗四川省重点实验室 肿瘤临床医学研究中心 四川省癌症防治中心 电子科技大学附属肿瘤医院放疗中心, 成都 610041 | 506468282@qq.com |
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| 中文摘要: |
| 目的 建立超高剂量率空间分割照射(FLASH-SFRT)模型,初步评估与常规剂量率照射(CONV-RT)以及常规SFRT相比,FLASH-SFRT的抗瘤效果及安全性。方法 辐射源均采用电子线,并使用特制挡铅板阻挡辐射以形成峰谷剂量。于BALB/c小鼠大腿根部皮下注射乳腺癌4T1细胞悬液。两周后,将小鼠按随机数表法分为4组,每组6只。CONV-RT组采用0.5 Gy/s,5 Gy剂量进行照射;常规SFRT组和FLASH-SFRT组分别采用0.5和200 Gy/s,5 Gy的平均剂量进行照射;对照组仅荷瘤,不作其他处理。照射后,每天检测肿瘤大小及小鼠体重。两周后取出肿瘤,测量肿瘤大小与肿瘤质量。另取24只小鼠进行安全性测试,分组及照射方法同前。照射大腿皮肤并连续观察12 d。结果 SFRT和FLASH-SFRT平均剂量为5 Gy时,峰剂量约为15 Gy,谷剂量约为2 Gy,峰谷比约为7.5。照后第6天,CONV-RT组[(483.7±115.1)mm3]、SFRT组[(438.8±105.4)mm3]、FLASH-SFRT组[(405.0±98.0)mm3]的肿瘤体积均明显低于对照组[(807.3±65.8)mm3](t=5.46、6.11、7.62,P＜0.05),但各照射组之间差异无统计学意义(P＞0.05)。照后第12天,FLASH-SFRT组肿瘤大小为[(931.7±243.3)mm3],明显小于CONV-RT组[(1 246.3±240.1)mm3,t=2.26,P＜0.05]。安全性测试结果显示,4组小鼠均无明显皮肤与骨髓不良反应。结论 FLASH-SFRT与SFRT较常规剂量率照射具有更强的肿瘤抑制作用。 |
| 英文摘要: |
| Objective To establish a model of ultra-high dose rate spatially fractionated radiotherapy (FLASH-SFRT), and to preliminarily evaluate its antitumor efficacy and safety in comparison with conventional dose rate radiotherapy (CONV-RT) and SFRT.Methods A lead block was fabricated to allow electron beams passed through and form peak and valley doses. BALB/c mice were injected with 4T1 breast cancer cell suspension at the thigh root. Two weeks later, mice were randomly divided into 4 groups (n=6 per group) The CONV-RT group received irradiation at 0.5 Gy/s with a total dose of 5 Gy. The SFRT and FLASH-SFRT groups were irradiated at 0.5 Gy/s and 200 Gy/s, respectively, with an average dose of 5 Gy. The control group received tumor inoculation additional treatment. After irradiation, the tumor volume and mice body weight were measured daily Tumors were harvested, measured, and weighed 2 weeks later. For safety evaluation, 24 mice were grouped and irradiated as above and observed continuously for 12 days. Results At an average dose of 5 Gy SFRT and FLASH-SFRT, the peak dose was 15 Gy, valley dose was 2 Gy, and the peak-to-valley ratio was approximately 7.5. On day 6 post-irradiation, the tumor volumes in the CONV-RT group [(483.7±115.1) mm3], SFRT group [(438.8±105.4) mm3], and FLASH-SFRT group [(405.0±98.0 mm3)] were significantly lower than in the control group [(807.3±65.8) mm3] (t=5.46, 6.11, 7.62, P<0.05), with no significant differences among three radiotherapy groups (P>0.05). Notably, on day 12 post-irradiation, the tumor volume in the FLASH-SFRT group [(931.7±243.3) mm3] was significantly lower than in the CONV-RT group [(1 246.3±240.1) mm3, t=2.26, P<0.05]. The safety assessment revealed no obvious skin and bone marrow injury in any of the four radiation groups. Conclusion FLASH-SFRT and SFRT exhibit significant antitumor efficacy compared with CONV-RT. |
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