2022年FLASH放射治疗和粒子治疗会议(FRPT 2022)的辩论环节，斯坦福大学的Billy Loo、辛辛那提儿童医院的John Perentesis和瑞士洛桑大学医院的Jean Bourhis讨论了电子、光子和质子哪种粒子最有希望实施FLASH放疗。
质子中国之前一篇报道《Flash治疗首次人体临床试验项目FAST-01取得可喜成果》中向大家介绍了FLASH质子治疗的第一个临床试验，使用质子对骨转移进行高剂量率放射，基于质子的FLASH是否为临床转化提供了最大的潜力？还是我们会先看到FLASH电子治疗以及超高能电子(VHEE)，正如迄今为止大多数临床前研究所使用的那样？或许先进的直线加速器技术的发展可以将FLASH光子治疗最先带入临床？
在2022年FLASH放射治疗和粒子治疗会议(FRPT 2022)的气球辩论中，三位专家依次围绕FLASH在临床应用中的最佳长期潜力表达了自己的见解。
第一位演讲者是来自斯坦福大学的Billy Loo，他为FLASH光子治疗辩护。Billy Loo是一个多学科研究小组的成员，该小组正在开发一系列新颖的直线加速器技术，包括超高电流光子直线加速器，以及集成化超高能电子直线加速器和质子直线加速器。
Billy Loo说：“我们正在研究三种直线加速器技术，但我们目前将光子技术作为主要重点领域推向临床”。那么为什么认为光子提供了最有前途的前进道路呢？他解释说，在过去的几十年中，放射治疗使用调强放射治疗和立体定向技术在剂量适形性方面取得了巨大进步。剂量适形性是关键，如果选择电子或质子FLASH，将放弃几十年来在治疗指数和适形性方面的巨大进步，而这两者都十分重要。
实现高度适形FLASH治疗的一种方法可能在于节能直线加速器技术，它可以产生更高的射束电流(是当前临床直线加速器的30倍)以实现高剂量率X射线治疗。为了在多个方向快速递送光子束流并实现所需的适形性，PHASER系统原型采用了16个这样的直线加速器，产生的光束电流是现有系统的大约500倍。
Billy Loo还列举了实现适形FLASH的各种要求，三种粒子类型都需要满足许多要求。其中关键是需要多个束流角度。目前Billy Loo的小组展示了光子符合这些要求，对于电子和质子是否可以做到还不太清楚。
最后，Billy Loo指出，治疗技术的临床影响还取决于可及性、尺寸和成本，而基于光子的系统在这些方面可能具有明显的优势。虽然质子治疗是一项成熟的技术，但从每年接受治疗的患者数量来看，光子治疗为300~400万例，而质子治疗为2.2万例左右，而VHEE则为0。
接下来，来自辛辛那提儿童医院的John Perentesis描述了为什么质子在递送FLASH方面具有优势。
他解释道：“就物理学以及它最终如何影响生物学而言，质子确实具有有利的空间特征。与电子相比，它们具有更深的组织穿透力和更紧密的半影，并且更少的热点倾向。随着FLASH质子治疗的布拉格峰，与X射线相比，有机会实现无出射剂量，并且在保持适形性的同时降低累积剂量”。
另一个关键论点是FLASH质子治疗已经存在，FAST-01和FAST-02试验，这些试验使用支持FLASH的ProBeam质子系统进行骨转移治疗。FAST-01试验已经完成并展示了笔形束扫描旋转机架在递送中的成功。目前，可用质子加速器技术使用FLASH治疗深部肿瘤，John Perentesis指出FLASH布拉格峰值应该在不久的将来实现，这只是实施的工程挑战。
John Perentesis以实用性论证结束了他的演讲。与听众的交流表明，大多数人认为未来五年内会出现某种粒子FLASH治疗，但没有人认为FLASH会完全取代传统的放射肿瘤学。
John Perentesis引用物理学家Anthony Mascia的话说：“质子是放射肿瘤学的瑞士军刀，可以在超高剂量率和标准剂量率之间来回切换，可以治疗深部和浅表肿瘤，它们高度适形，最适合应用于FLASH治疗。”
最后，瑞士洛桑大学医院的Jean Bourhis提出，VHEE和电子是长期的发展方向，并描述了FLASH电子治疗的两个直接适应证：皮肤肿瘤和术中放疗，并指出对于这两者，电子技术已经准备就绪，有强有力的生物学证据同时正在进行相关临床试验。
目前，FLASH光子治疗临床试验包括一项剂量递增研究IMPulse治疗耐药性黑色素瘤，以及一项比较FLASH和常规剂量率治疗皮肤癌的随机研究。Jean Bourhis指出，这两者都使用治疗性放射剂量。此外，计划进行术中放疗试验和另外两项针对皮肤癌的随机试验。如果这些试验取得成功，FLASH电子治疗将成为长期标准治疗的一部分。
另一种情况，也是临床需求未得到满足的最大情况，使用FLASH电子治疗深部巨大肿瘤。要实现这点，需要在15 cm深度处至少15 cm×15 cm的治疗野，同时保持在少于100 ms内递送10~20 Gy的FLASH参数。
即使没有FLASH，VHEE也具有潜在优势，包括：降低对异质性的敏感性；易于束流加速和扫描；以及可能优于X射线VMAT的剂量学特性。Jean Bourhis说，FLASH可以使VHEE成为一个非常有趣的工具，通过VHEE可以实现已知会产生FLASH效果的参数，同时还强调了加速器技术的快速发展可以实现更集成化和更低成本的设备，并引用了CERN、CHUV和THERYQ正在开发的基于VHEE的FLASH系统，该系统将在更短的时间(少于100 ms)内从多个方向提供100~140 MeV的束流。
Jean Bourhis总结道：“我们已经有可能长期采用FLASH电子治疗，这将取决于正在进行的临床试验结果。对于VHEE FLASH，我们现在有潜力拥有高性能、集成化、低成本、有竞争力的技术。从长远来看，这可能是最大的潜力。”
观众投票结束时，最终结果是质子37%，电子33%，光子30%，光子气球爆裂。因此，John Perentesis和Jean Bourhis开始了他们最后的争论。
John Perentesis说：“质子技术就在这里，它很容易处理，并且产生与电子相似的生物学结果，还有机会进行平行的伴随试验，例如质子和电子伴随，以学习两者之间的相同点和不同点”。
Jean Bourhis反驳道：“我们知道质子的优势是显而易见的，但我们知道40年后，在我们国家接受放射治疗的患者中，仅1%~2%有机会使用质子治疗。从长远来看，质子不太可能改变FLASH应用前景。VHEE有这样的机会，我们不应该错过。也许之前在临床上没有对此进行过研究，但现在是时候这样做了，因为与质子相比，VHEE已经具备了所有优势”。
Jean Bourhis显然提出了极具说服力的论点，最终投票使观众转向电子，电子最终以53%的选票获胜。质子气球爆裂，电子气球完好无损。至于气球是否预示着未来，让我们密切关注三种FLASH技术在未来的开发和实施。(质子中国 编译报道)
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