Дозиметрия при сверхвысокой мощности дозы: проблемы и возможности для FLASH-лучевой терапии

Клиническое внедрение FLASH-лучевой терапии требует решения проблем дозиметрии и мониторинга пучка при сверхвысокой мощности дозы (UHDR). Используемые в настоящее время детекторы при UHDR-режимах страдают от эффекта насыщения, поэтому требуется введение поправочных коэффициентов. Научное сообщество проявляет значительный интерес к поиску наиболее надежных решений и подходящих экспериментальных подходов к дозиметрии UHDR, что отражается в растущем числе национальных и международных проектов, недавно предложенных в этой области. Достижение искомых решений и подходов требует дальнейшей оптимизации уже внедренных технологий, а также изучения новых методов регистрации излучения и дозиметрии. Новые знания также будут необходимы для устранения дефицита валидированных протоколов, оценки новых дозиметрических процедур и стандартизованных методов. В настоящей работе обсуждаются основные проблемы, обусловленные специфическими параметрами пучка, характеризующими UHDR-пучки для FLASH-лучевой терапии. Эти проблемы существенно различаются в зависимости от типа ускорителя и техники, используемой для формирования соответствующей среды сверхвысокой мощности дозы. Также приводятся общие соображения о том, как различная временная структура формирования пучков, а также доза и мощность дозы на импульс могут влиять на отклик детектора. Наконец, обсуждаются требования, которым должны соответствовать любые предлагаемые дозиметры для использования в средах излучения UHDR. Представлено подробное состояние существующих технологий с целью обсудить особенности детекторов, их рабочие характеристики и/или ограничения в режимах UHDR. Сообщается о дальнейших разработках для уже известных детекторов и о новых подходах, находящихся в настоящее время в стадии изучения, с точки зрения прогнозирования будущих направлений в области дозиметрии, практических процедур и протоколов. Поскольку в настоящее время продолжаются многочисленные разработки детекторов и дозиметрических методов для UHDR-среды при FLASH-лучевой терапии, невозможно представить простой перечень рекомендаций по наиболее подходящим детекторам для дозиметрии FLASH-лучевой терапии. Однако эта статья дает подробное описание наиболее современных дозиметрических подходов, описывает поведение детекторов при облучении в условиях UHDR и содержит экспертное обсуждение текущих проблем, которые, по нашему мнению, важны и по-прежнему требуют решения для клинического внедрения FLASH-лучевой терапии.