质子治疗相较于光子或电子放疗能够提供更优异的空间剂量分布。与此同时，研究显示，质子FLASH治疗(指放射线以超高剂量率的方式出束)能够降低正常组织损伤的同时保持其对肿瘤的杀伤力。如果将上述两个特性结合起来，既能够发挥质子治疗的空间剂量优势，又能够发挥FLASH技术独特的时间效应优势。
Roberts质子治疗中心使用的是IBAProteusPLUS质子治疗系统，研究团队重新设计和制作了用在该系统上的一个装置，使得这套装置既能够输出常规剂量率(0.5~1Gy/s)又能够输出满足FLASH治疗的超高剂量率(60~100Gy/s)。
“我们与IBA的工程师进行了非常广泛的合作，以实现对极高剂量率的稳定输送，”文章的共同作者KeithCengel说道，“这主要涉及到束流线的调整和开发一个控制系统来请求/启动/停止束流的传输。”
Cengel指出，商业质子治疗系统能否适用于FLASH取决于加速器的类型、光束特性和喷嘴类型。他提出，在一个多室且以回旋加速器为基础的设施中，质子FLASH可能更容易实现。
研究人员将IBAProteusPLUS质子系统进行了更改以获得FLASH超高剂量率
研究团队将单束笔形束传送进质子中心的专用治疗室内，之后经过双散射系统得到一个均匀且扩大的照射野(从而消除了因点扫描带来的额外变量)。该设备使用质子束流控制剂量率，其他所有的系统元件都与之前相同，从而确保了剂量率是FLASH和标准条件之间的区别。
团队还开发了专门的剂量测量工具，这是FLASH研究的一个基本要求。Cengel说：“我们建立并测试了一个双散射装置，该装置能够实时验证剂量率和时间-剂量结构，确保该系统能够在典型的临床允许范围内准确测量和提供所需的目标剂量。”
FLASH和标准常规质子束的深度剂量分布表明，两者在入射区的剂量分布相对均匀。研究人员还证实，射束入射部分的剂量率与射束电流呈线性关系，高可达300nA。在动物实验中研究者使用1×2cm的准直器，并用EBT3胶片测量固体水模体中准直射束的三维剂量均匀性，结果显示90%~95%的所需剂量覆盖了全部的靶区。
至于FLASH-PRT何时能进入临床试验阶段，Cengel在接受《PhysicsWorld》采访时表示：“这将取决于未来研究的结果。在进行人体临床试验之前，可能需要数年时间，而不是数月时间。但我们对在肿瘤动物中先期开展临床试验的可能性感到非常兴奋。”
