闪光放疗(FLASH放疗)是一种以超高剂量率(＞40 Gy/s)照射为主要特征的放疗技术.临床前研究表明,FLASH放疗能显著减轻辐射对正常组织的损伤,同时保持对肿瘤的杀伤能力,从"剂量率"维度上拓宽放疗适用范围,因此被认为是未来具有颠覆性的放疗技术.然而,FLASH放疗的生物学机制尚不清楚,且临床转化应用面临多方面的技术挑战.本文尝试从近年新兴的免疫和代谢角度探讨FLASH放疗的生物学效应机制,梳理临床前研究和应用现状并总结当前发展面临的挑战,旨在为其未来的临床转化提供参考和启示.

超高剂量率（FLASH）放疗是一种新型的放疗技术，其已成为近6年放疗领域备受关注的新兴革命性技术之一。FLASH放疗具有很好的正常组织保护效应且不影响肿瘤的放疗效果。同时，FLASH放疗的射线曝光时间极短，可消除器官或肿瘤运动对治疗精确度的影响，提升治疗的精准度和患者的舒适度，有可能彻底改变恶性肿瘤治疗的现状。目前，FLASH放疗对正常组织保护效应的内在机制尚不清楚。笔者从正常组织保护效应和肿瘤治疗效果两个方面归纳总结FLASH放疗的研究进展，概括了FLASH放疗对正常组织保护效应的可能的生物学机制，为FLASH放疗的进一步研究提供参考。

目的:探讨改造常规医用加速器实现超高剂量率放疗（Flash-RT）的可行性，了解改造后Flash-RT射线束的物理性能。方法:改造Varian 23CX医用加速器，使设备在等中心处的电子线辐射平均剂量率不小于40 Gy/s。设计相关物理测量方案对不同源皮距条件下的实际辐射剂量率、改造后射线束的百分深度剂量（PDD）曲线和离轴剂量分布等参数进行测量。结果:使用HD-V2型胶片测量改造后9 MeV电子线的平均剂量率，出束设定时间为3、6 s一组的平均剂量率分别为97.9、99.27 Gy/s；在源皮距（SSD）为100、80、60 cm时，平均剂量率分别为99.3、168、297.5 Gy/s；改造后9 MeV射束PDD曲线的 R100、 R50分别为水下2.2、3.87 cm，电子射程 Rp为4.58 cm，模体表面最大可几能量 Ep，0为9.28 MeV，这些参数值均略高于常规9 MeV射束，表现为表面剂量略增加，高剂量坪区相对变宽；射野离轴剂量分布总体呈现中心轴最高，随离轴距离增加剂量逐渐下降的特点，在20 cm×20 cm，SSD为100 cm射野条件下，横向和径向离轴剂量分布曲线的半峰宽分别为16.6 cm和16.4 cm。 结论:改造后的常规医用加速器，射线束在等中心处的平均剂量率达到Flash-RT要求，在SSD为60 cm条件下平均剂量率远高于开展Flash-RT所需的至少40 Gy/s的要求。

目的:研究与常规剂量率照射相比，超高剂量率（FLASH）照射是否可降低小鼠肠道的辐射损伤。方法:FLASH照射和常规剂量率照射均使用电子线，剂量率分别为750 Gy/s和0.5 Gy/s。105只小鼠采用简单随机化法随机分组。取21只进行体重观察比较，每组7只，用9 Gy FLASH和常规剂量率照射小鼠全腹后，隔日测小鼠体重，与对照组进行三组间比较。取24只进行病理检查，对照组小鼠5只，用12 Gy FLASH（10只）和常规剂量率（9只）照射小鼠全腹后3.5 d，取小鼠肠道做病理切片，HE染色后比较两组小鼠每毫米小肠的再生隐窝数与再生隐窝百分比。另取20只，每组10只，分别用FLASH和常规剂量率照射小鼠全腹后，观察记录小鼠生存情况。各组10只小鼠，进行分次照射观察体重，其中FLASH照射为4.5 Gy×2次，常规剂量率照射为9 Gy×1次。再各取10只小鼠，进行进行分次照射观察生存情况，其中FLASH照射为6 Gy×2次，常规剂量率照射为12 Gy×1次。两次照射间隔1 min。使用EBT3胶片监测FLASH和常规剂量率照射小鼠实际受照射剂量。符合正态分布的变量，以 xˉ±s表示，组间比较采用独立样本 t检验。使用log-rank法比较小鼠生存期组间差异。 结果:经9 Gy全腹照射后，FLASH组小鼠的体重显著高于常规剂量率组，FLASH组和常规剂量率组小鼠照射后7 d，体重分别为（19.8±0.8）g和（18.0±1.8）g（ P=0.036），照射后15 d，体重分别为（22.0±1.0）g和（21.2±0.5）g（ P=0.075），照射后第25 d，体重分别为（24.2±1.4）g和（22.0±1.2）g（ P=0.012）。经12 Gy全腹照射后，FLASH组和常规剂量率组小鼠的平均生存时间分别为4 d和4.7 d（ P=0.029）。经12 Gy全腹照射后，FLASH组和常规剂量率组小鼠肠再生隐窝平均数目为2.9∶1.2个/mm（ P=0.041），肠再生隐窝百分比为34.1%∶14.1%。经6 Gy×2次FLASH照射的小鼠生存期长于经12 Gy×1次常规剂量率照射者，经4.5 Gy×2次FLASH照射后，小鼠体重高于经9 Gy×1次常规剂量率照射者。 结论:FLASH照射后小鼠体重、生存和肠再生隐窝数均高于常规剂量率照射，提示FLASH照射的肠道损伤低于常规剂量率照射。

目的:测量中国工程物理研究院应用电子学研究所研制的电子FLASH放疗加速器的束流稳定性并比较闪烁体、快速电流传感器（FCT）和石墨三种监视器在电子FLASH束流下的性能。方法:测量电子FLASH放疗加速器在相同工作状态下连续出束时，每次出束和每个脉冲的相对偏差。分别比较加速器在不同电子束能量（通过改变充电电压控制）和不同出束脉冲数时，三种监视器跳数与胶片所测剂量间的拟合决定系数 R2，并通过蒙特卡罗模拟程序进行验证。 结果:在加速器刚加高压时，前10个脉冲的闪烁体和FCT信号都偏大，相较于400个脉冲的平均值，偏差约为2%。在40次出束中，每个脉冲的束流偏差均在±5%以内。在加速器稳定状态下，每次出束的束流偏差均在±1%以内。模拟值和实测值都显示监视器无法用于不同电子束能量下的剂量监测。但在能量相同时，仅改变出束脉冲个数，三种监视器跳数和胶片所测剂量之间呈线性关系（ R2均大于0.999）。 结论:此台电子FLASH加速器每次出束的束流偏差在±1%以内。在电子束能量稳定下，闪烁体、快速电流传感器和石墨可满足对靶区的剂量监测，可为后续生物学试验提供剂量监测参考。

超高剂量率（FLASH）放疗是近年来肿瘤放射治疗领域最前沿的研究方向之一。实验表明，FLASH放疗能在保持与临床常规剂量率放疗同等肿瘤控制率的同时，显著减少正常组织中的放射损伤。氧消耗反应被认为是FLASH效应的关键机制之一。本文梳理了氧消耗反应的发现、实验证据及反应原理，总结了其测量手段和生物效应建模方法的研究进展，还讨论了正常组织与肿瘤氧消耗的差异性。

Flash放疗是利用超高剂量率超快辐射所产生的对正常组织有保护作用的Flash效应进行的放疗.由于其独特的放射生物学优势,Flash放疗正受到学术界和工业界越来越多的关注,成为了当前放疗领域的前沿热点.本文总结了目前已开展及计划开展Flash照射实验报道,对各类细胞和动物实验、实验条件及实验结果等进行了归纳;同时介绍了Flash效应可能的生物学机理和分析了Flash放疗面临的挑战,对潜在的临床应用进行了展望.