เครื่องเร่งเชิงเส้นทางคลินิกให้การรักษาด้วยรังสี FLASH

เครื่องเร่งเชิงเส้นทางคลินิกให้การรักษาด้วยรังสี FLASH

การรักษาด้วยรังสี FLASH (FLASH-RT) การนำส่งปริมาณรังสีสูงพิเศษในเสี้ยววินาที อยู่ภายใต้การตรวจสอบว่าเป็นเทคโนโลยีล้ำสมัยเพื่อปรับปรุงการรักษามะเร็ง การวิจัยและการศึกษาก่อนคลินิกมีข้อจำกัด อย่างไรก็ตาม เนื่องจากจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เฉพาะทางขั้นสูง นักฟิสิกส์การแพทย์และวิศวกรชีวการแพทย์ในสวีเดนได้พัฒนาวิธีการปรับเปลี่ยนเครื่องเร่งเชิงเส้นแบบธรรมดา

สำหรับการฉายรังสี FLASH และฟื้นฟู

อย่างรวดเร็วสำหรับการใช้งานทางคลินิกโดยไม่รบกวนตารางการรักษาผู้ป่วยมะเร็ง การใช้ Linacs ทางคลินิกดังกล่าวสามารถเพิ่มความเร็วของการวิจัยระดับโลกใน FLASH-RT พัฒนาโดย Vincent Favaudon นักรังสีชีววิทยาจากInstitut Curieการส่งรังสี FLASH ใช้อัตราปริมาณรังสี 30 ถึงมากกว่า 10 6 Gy/s ซึ่งสูงกว่าการฉายรังสีตามแบบแผนอย่างน้อยสองสามร้อยเท่า ข้อได้เปรียบที่เป็นไปได้มีนัยสำคัญ

ปริมาณรังสีสูงพิเศษที่ส่งเป็นมิลลิวินาทีสามารถให้การรักษาเนื้องอกที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ผลกระทบของการเคลื่อนไหวของผู้ป่วยในระหว่างการฉายรังสีจะลดลงอย่างมากด้วยการส่งมอบที่รวดเร็วนี้ ซึ่งจะช่วยลดความจำเป็นในการกำหนดเป้าหมายระยะขอบ และด้วยเหตุนี้ปริมาณของเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดีจึงถูกฉายรังสี ด้วยการรักษาที่น้อยลง ปัญหาของการเคลื่อนที่ระหว่างเศษส่วนจะลดลงหรือหมดไป การรักษาที่น้อยลงและเร็วขึ้นจะช่วยให้ห้องบำบัดด้วยรังสีรักษาสามารถรองรับผู้ป่วยได้มากขึ้น ซึ่งจะช่วยขยายการใช้ประโยชน์ได้อย่างมาก

การทดสอบ Linac นักวิจัยหลักKristoffer Peterssonและเพื่อนร่วมงานจากSkåne University HospitalและLund Universityได้แก้ไข linac ทางคลินิก ( ELEKTA Precise ) ซึ่งเชื่อมต่อกับวงจรไฟฟ้าที่พัฒนาขึ้นเองสำหรับการควบคุมแบบพัลส์ต่อพัลส์ พวกเขาควบคุมการส่งรังสีโดยใช้ไดโอดเป็นเครื่องตรวจจับรังสีพัลส์ลำแสงอิเล็กตรอน: เมื่อส่งพัลส์ลำแสงตามจำนวนที่ตั้งโปรแกรมไว้ ลำแสงก็ถูกขัดจังหวะ 

นักวิจัยใช้ตำแหน่งการตั้งค่าสามตำแหน่ง

โดยมีระยะห่างจากเป้าหมายลดลง พวกเขาปรับและปรับกระแสปืนให้เหมาะสม อัตราการชาร์จของโมดูเลเตอร์ และค่าการบังคับเลี้ยวของลำแสงเพื่อสร้างอัตราปริมาณรังสีที่สูง ลิแนคไปถึงอัตราปริมาณการฉายรังสี FLASH ที่กระดาษฟอยล์กากบาท, คอลลิเมเตอร์หลายใบและตำแหน่งลิ่ม, ด้วยอัตราขนาดยาอย่างน้อย 30, 80 และ 300 Gy/s ตามลำดับ การย้ายแผ่นฟอยกระจายออกจากทางเดินของลำแสงเพิ่มเอาต์พุตเป็นอย่างน้อย 120, 250 และ 1,000 Gy/s ที่ตำแหน่งทั้งสาม

ความเรียบของลำแสงอยู่ที่ 5% ที่ตำแหน่งกากบาทสำหรับพื้นที่ 20 x 20 และ 10 x 10 ซม. โดยมีและไม่มีการกระเจิงฟอยล์ในทางเดินของลำแสง ความเรียบของลำแสงอยู่ที่ 10% ที่ตำแหน่งลิ่มสำหรับพื้นที่เส้นผ่านศูนย์กลาง 6 และ 2.5 ซม. โดยมีและไม่มีการกระเจิง ต่อมานักวิจัยสามารถเพิ่มอัตราปริมาณยาได้สี่เท่า

นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่า linac ที่ดัดแปลงมีปัญหาด้านความเสถียร ผลลัพธ์สูงและค่อนข้างคงที่ในช่วง 10 นาทีแรกหลังขั้นตอนการวอร์มอัพ แต่ต่อมาลดลง โดยต้องวอร์มอัพใหม่เพื่อคืนความเสถียร นักวิจัยได้แก้ไขปัญหาด้านความเสถียรเหล่านี้แล้ว โดยได้ค่าเบี่ยงเบนเอาต์พุตมาตรฐานประมาณ 2% ซึ่งเป็นที่ยอมรับสำหรับการศึกษาก่อนการทดลองทางคลินิก

ผู้เขียนแนะนำว่าควรตรวจสอบลำแสง FLASH ที่ระดับขนาดยา ไม่ใช่แค่ในระดับชีพจรเท่านั้น เพื่อให้สามารถควบคุมปริมาณรังสีที่ส่งออกมาได้ดียิ่งขึ้น 

เพื่อประเมินความแปรผันของพัลส์ต่อพัลส์

“วิธีหนึ่งในการทำเช่นนี้คือการปรับเปลี่ยนการตั้งค่ากระแสไส้หลอดของปืนเล็กน้อยและด้วยเหตุนี้แอมพลิจูดของพัลส์ ดังนั้นการส่งพัลส์จำนวนคงที่จะส่งผลให้มีปริมาณยาที่ต้องการ” ปีเตอร์สสันบอกกับPhysics World “เราเพิ่งทดสอบวิธีนี้และได้ผลดี อย่างไรก็ตาม มูลค่าปัจจุบันของปืนทำให้เกิดแอมพลิจูดพัลส์จำเพาะจะแปรผันเล็กน้อยในวันหนึ่งไปยังอีกวันหนึ่งอันเนื่องมาจากการสึกหรอของไส้หลอด และสิ่งนี้จะต้องนำมาพิจารณาเพื่อให้วิธีการนั้นแม่นยำ”

ศึกษาประสิทธิภาพการเก็บไอออน Petersson เสริมว่าอุปกรณ์ตรวจสอบปริมาณยาแบบเรียลไทม์จะช่วยให้ตรวจสอบปริมาณยาที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น “เราสามารถดึงสัญญาณออกจากห้องส่งสัญญาณและกำลังศึกษาว่าประสิทธิภาพการรวบรวมไอออนของห้องส่งกำลังลดลงอย่างไรเมื่อค่าปริมาณรังสีต่อพัลส์เพิ่มขึ้นในลำแสง ซึ่งหากสร้างแบบจำลองอย่างถูกต้อง จะทำให้อุปกรณ์นี้แก่เรา ” เขาอธิบาย “ขั้นตอนที่สองคือการใช้ข้อมูลเพื่อปรับเปลี่ยนความยาวหรือแอมพลิจูดของพัลส์แบบพัลส์ต่อพัลส์ เพื่อให้แน่ใจว่าได้ปริมาณยาที่ต้องการ” นักวิจัยยังไม่ได้ทดสอบขั้นตอนที่สองนี้ เนื่องจากจำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนไลแนกครั้งใหญ่

ทีมงานกำลังทำการศึกษาเซลล์ด้วยลำแสง FLASH การใช้เซลล์ที่เตรียมที่ความเข้มข้นของออกซิเจนต่างกัน เซลล์เหล่านี้ตั้งเป้าที่จะพิจารณาว่าผลของ FLASH นั้นเกิดจากการใช้ออกซิเจนและการนำส่งเร็วเกินไปสำหรับระดับออกซิเจนที่จะเติมระหว่างการคลอด ซึ่งจะส่งผลให้เนื้อเยื่อมีพฤติกรรมราวกับว่าขาดออกซิเจน การส่งโปรตอน FLASH มีเป้าหมายเพื่อลดความเป็นพิษของรังสีบำบัด

“เรากำลังวางแผนการศึกษาเพิ่มเติมกับทีมของKevin Prizeที่ Queen’s University Belfast เพื่อดูผลกระทบจากผู้สังเกตการณ์และความแตกต่างเหล่านี้ตามอัตราปริมาณยา” Petersson กล่าว “เรากำลังเตรียมการศึกษาเกี่ยวกับตัวอ่อนของ zebrafish เพื่อตรวจสอบการเหนี่ยวนำของความผิดปกติและสิ่งนี้ขึ้นอยู่กับอัตราปริมาณรังสีร่วมกับนักรังสีวิทยา Marie-Catherine Vozenin ที่โรงพยาบาลมหาวิทยาลัยโลซานน์”

FLASH-RT อาจพร้อมสำหรับการทดสอบในมนุษย์ภายในสามถึงห้าปี ก่อนที่การทดลองทางคลินิกจะสามารถทำได้อย่างปลอดภัย นักวิจัยจำเป็นต้องปรับปรุงการวัดปริมาณรังสีในลำาแสงที่มีอัตราปริมาณรังสีสูงมาก พัฒนาระบบควบคุมการนำส่งขนาดยา และทำความเข้าใจกลไกพื้นฐานที่รับผิดชอบต่อผลของ FLASH ให้ดียิ่งขึ้น เช่น การใช้ออกซิเจน

“ข้อมูลนำเข้าของแบบจำลอง WRF-Chem ประกอบด้วยข้อมูลแบบคงที่ เช่น ภูมิประเทศและการใช้ที่ดิน ข้อมูลแบบไดนามิก อุณหภูมิ ลม และอื่นๆ และชนิดเคมี เช่น ละอองลอยหลักและสารตั้งต้นของละอองรองที่ปล่อยออกมาในพื้นที่การสร้างแบบจำลอง” Zhou อธิบาย . “มันเป็นแบบจำลองเชิงตัวเลขที่ครอบคลุมซึ่งพยายามแสดงให้เห็นกระบวนการทางกายภาพและทางเคมีทั้งหมดในชั้นบรรยากาศ”

Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>สล็อตเว็บตรง