放射療法包括將一束電離輻射對準腫瘤以殺死癌細胞。由于輻射對健康細胞也會產(chǎn)生損害，因此在放射治療期間，高劑量的電離輻射應精確針對腫瘤，同時盡量減少對周圍健康細胞的照射，以避免副作用。

靶向放射療法通常是通過成像來實現(xiàn)的，旨在確保放射束準確地對準癌細胞。盡管有許多成像方式可以提供這種指導，但磁共振成像（MRI）已成為成像工具。

與其它成像工具相比，其優(yōu)點在于它不會使患者暴露在額外的輻射下，并能提供較好的軟組織對比度。放射治療儀器現(xiàn)在除了提供治療性輻射外，還可以進行MRI掃描。

然而，有證據(jù)表明，MRI掃描所需磁場的應用會干擾電離輻射到靶點的傳遞。當放射束中釋放的電子軌跡被磁力線偏轉時，輻射劑量可能會增大也可能會減小。

這種效應的確切程度很難量化，但由于電子返回效應（ERE），它在組織-空氣界面上顯得尤為重要。

由于這種干擾既有可能降低放射療法的療效，又有可能增加副作用的風險，因此，人們已經(jīng)投入了相當大的努力來量化磁場引起的對輻射劑量分布的干擾程度。然而，量化亞毫米級厚度表層內的影響已被證明是非常具有挑戰(zhàn)性的。

盡管模擬模型已被用于對輻射劑量分布擾動程度的理論評估，研究人員仍在尋求對研究結果的實驗驗證。使用輻射變色薄膜和塑料已經(jīng)取得了一些成功，但這受到人造物的形成的限制，降低了劑量計的最大表面-體積比。

新的研究是利用電子順磁共振（EPR）技術對輻射劑量分布的磁場誘導擾動進行定量分析，研究結果表明，這確實是一種可行的方法。即使在劑量計-空氣界面的亞毫米級厚度表層內，EPR仍能有效測量磁場引起的對輻射劑量分布的擾動。

在脈沖模式下利用布魯克 ELEXSYS E580 X波段電子順磁共振波譜儀，分別在存在和不存在橫向磁場的情況下，用6 MV光子束輻照一個包圍著毫米級氣穴的0.5毫米層以評估其順磁缺陷。利用布魯克 E 540 GCX2梯度線圈系統(tǒng)在兩個平面上產(chǎn)生磁場梯度。采用布魯克 ER 4108 TMHS成像諧振器進行回波檢測。

數(shù)據(jù)顯示局部劑量增加和減少高達35%，并與使用模擬模型得出的理論值有很好的定量一致性。


  參考文獻：

• Höfel S, et al. EPR-Imaging of magnetic field effects on radiation dose distributions around millimeter-sized air cavities. Physics in Medicine and Biology. 2019. DOI: 10.1088/1361-6560/ab325b/meta.