ผลข้างเคียงของการรักษาด้วยรังสีเป็นความกังวลหลักสำหรับแพทย์ แม้ว่าจะใช้การบำบัดด้วยโปรตอนซึ่งให้ปริมาณยาที่สอดคล้องกับมาตรฐานสูง ดังนั้นจึงเป็นเรื่องที่น่าสนใจทางคลินิกที่จะพัฒนาวิธีการที่สำรองเนื้อเยื่อปกติที่มีสุขภาพดีจากการฉายรังสีที่เป็นพิษ การใช้อิเล็กตรอนแบบพัลส์สั้นที่อัตราปริมาณรังสีสูงที่เรียกว่าการฉายรังสี FLASH เป็นวิธีการหนึ่งดังกล่าว
ไม่กี่ปีที่ผ่านมาFLASH แสดงให้เห็นว่า
สามารถยับยั้งการเติบโตของเนื้องอกด้วยประสิทธิภาพที่ใกล้เคียงกับเทคนิคการฉายรังสีโดยใช้อัตราปริมาณรังสีแบบปกติ ในขณะที่ก่อให้เกิดอันตรายต่อเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดีในร่างกายน้อยลง อย่างไรก็ตาม การทดลอง FLASH ใช้เครื่องเร่งอิเล็กตรอนต้นแบบที่ไม่สามารถใช้ได้สำหรับการบำบัดด้วยรังสีทางคลินิก
งานก่อนหน้านี้โดยกลุ่มอื่นแสดงให้เห็นว่าสามารถปรับเครื่องเร่งเชิงเส้นเพื่อส่งการฉายรังสีอิเล็กตรอนที่ตรงตามข้อกำหนด FLASH แต่นักวิจัยจากInstitut Curieในฝรั่งเศสต้องการค้นหาว่าสภาวะ FLASH เดียวกันสามารถทำได้โดยใช้โปรตอนจากเครื่องเร่งทางคลินิกหรือไม่ ทีมสหวิทยาการอธิบายการดัดแปลงทางเทคโนโลยีที่พวกเขาทำเพื่อตรวจสอบ FLASH ในสัตว์ขนาดเล็ก
ผู้เขียนคนสุดท้าย Ludovic De Marzi กล่าวว่า “แนวคิดคือเปลี่ยนพารามิเตอร์บางอย่างของเครื่องเร่งความเร็วและทดสอบเพื่อดูว่าคุณสามารถสร้างลำโปรตอนที่ทำให้เกิดเอฟเฟกต์ FLASH ที่น่าสนใจมากได้หรือไม่
การฉายรังสี FLASH ต้องการการส่งโปรตอนในปริมาณมากในเวลาน้อยกว่าครึ่งวินาที และเพื่อเปิดใช้โปรโตคอลนี้กับไซโคลตรอนโปรตอน 230 MeV ที่ Institut Curie ทีมงานจำเป็นต้องใช้ทักษะข้ามสายงานทั้งหมดเพื่อปรับอุปกรณ์
De Marzi กล่าวว่า “เราต้องใช้ทักษะที่แตกต่างกันมาก นักเนื้องอกวิทยาจากรังสี นักฟิสิกส์การแพทย์ นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ และนักชีววิทยา “ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากมากที่จะให้ทุกคนพูดและเข้าใจภาษาเดียวกัน”
ความท้าทายแรกที่ต้องแก้ไขคือความกว้าง
ของลำโปรตอน ลำแสงต้องกว้างพอที่จะฉายรังสีบริเวณปอดทั้งหมดในการรักษาอย่างรวดเร็วแต่ละครั้ง แต่ลำแสงของเครื่องเร่งความเร็วนั้นแคบเกินไปที่จะครอบคลุมเนื้อเยื่อปอดของหนูที่เป็นเป้าหมาย
เพื่อเพิ่มความกว้างของลำแสง ทีมงานได้รวมหัวและพัฒนาระบบการกระเจิงแบบพาสซีฟ พวกเขาติดตั้งวัสดุที่มีความหนาแน่นสูงในรูปแบบของแผ่นกระจายตะกั่วฟอยล์บาง แบน ซึ่งเบี่ยงเบนและขยายลำแสงเพื่อส่งปริมาณโปรตอนที่สม่ำเสมอไปยังขนาดสนาม 12 x 12 มม. โดยที่ยังคงอัตราปริมาณรังสีที่สูงมาก
ความแม่นยำของปริมาณทีมงานได้พัฒนาระบบอิเล็กทรอนิกส์เพื่อกำหนดกระแสลำแสงให้เป็นอัตราปริมาณรังสีที่สูงและบรรลุสภาวะ FLASH แต่การวัดปริมาณรังสีจำเป็นต้องได้รับการยืนยัน
De Marzi อธิบายว่า “การตรวจสอบปริมาณรังสีทำได้ยากเพราะเครื่องตรวจจับและห้องตรวจสอบที่เรามักใช้ในการนับจำนวนโปรตอนไม่ได้ผลจริงๆ ในอัตราปริมาณรังสีที่สูงและเวลาฉายรังสีเพียงเล็กน้อย
การแพร่กระจายของ Bragg peak (SOBP) ที่ใช้ในการส่งปริมาณโปรตอนทั้งหมดนั้นได้มาอย่างคลาสสิกโดยการสแกนซ้ำและปรับช่วงของลำโปรตอนด้วยพลังงานที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้มีแนวโน้มที่จะเพิ่มระยะเวลาของการฉายรังสีและอาจทำให้ผล FLASH เสียหายได้ ก่อนหน้านี้มีการใช้ตัวกรอง Ridge เพื่อปรับช่วงลำแสง และการตรวจสอบอย่างรอบคอบได้พิสูจน์ว่าการใช้ตัวกรองดังกล่าวในระบบของทีมฝรั่งเศสจะช่วยประหยัดเวลามากกว่าการปรับแบบธรรมดา
นักวิจัยได้ทดสอบเครื่องตรวจจับปริมาณ
รังสีจำนวนหนึ่งที่ระดับลำแสงโปรตอนที่แตกต่างกัน และเปรียบเทียบผลลัพธ์กับการจำลองลำแสงของมอนติคาร์โล พวกเขาเลือกฟิล์ม EBT3 Gafchromic เป็นเครื่องตรวจจับที่ใกล้เคียงกับการจำลองมากที่สุดและใช้สิ่งเหล่านี้เป็นข้อมูลอ้างอิง
มาตราส่วนเพื่อความแม่นยำ“ส่วนที่ท้าทายที่สุดคือการผลิตซ้ำความแม่นยำที่เรามักจะมีสำหรับผู้ป่วย แต่ในระดับที่แตกต่างกันสำหรับสัตว์ขนาดเล็ก” De Marzi กล่าว “วิธีนี้ต่างจากวิธีที่เราใช้บีมไลน์และคันเร่งในคลินิกมาก”
ความแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ ดังนั้นทีมจึงพัฒนาระบบกำหนดตำแหน่งสัตว์ขนาดเล็ก วางเมาส์ที่ดมยาสลบไว้บนขาตั้งแบบปรับได้ และเปรียบเทียบภาพจากกล้องดิจิตอลกับภาพรังสีเอกซ์เพื่อให้จัดตำแหน่งที่แม่นยำกับลำแสงโปรตอน การศึกษาตรวจสอบความถูกต้องซึ่งมีการปรับเมาส์หลายครั้ง พิสูจน์ให้เห็นว่าทีมงานสามารถบรรลุความแม่นยำในระดับย่อยมิลลิเมตร
“เรากำลังพิจารณาการเกิดพังผืดในปอดและคาดว่าผลของ FLASH จะเหมือนกันกับเนื้องอกเช่นเดียวกับภาระในเชิงพาณิชย์ แต่สำหรับเนื้อเยื่อควรมีการป้องกัน” De Marzi อธิบายว่ากลุ่มนี้อดทนรอผลจากการศึกษาในร่างกาย
“เราได้แสดงให้เห็นว่าเราสามารถสังเคราะห์ 2D MOFs บน epitaxial graphene และเพื่อตรวจสอบคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ที่แท้จริงของ MOFs” Peter Liljerothซึ่งเป็นผู้นำการศึกษานี้อธิบาย “นี่เป็นการเปิดทางสร้าง 2D MOFs ด้วยคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ที่แปลกใหม่”
นักวิจัยเริ่มต้นด้วยการวาง “ตัวเชื่อมโยง” ของลิแกนด์อินทรีย์เช่น dicyanobiphenyl (DCBP) หรือ dicyanoanthracene (DCA) กับอะตอมของโลหะโคบอลต์ (Co) บนพื้นผิว graphene เพื่อผลิตสารเชิงซ้อนของโลหะ – ลิแกนด์แต่ละตัว จากนั้นจึงหลอมตัวอย่างที่อุณหภูมิต่ำกว่า 100°C เพื่อสร้าง MOF แบบขยาย
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>ป๊อกเด้งออนไลน์ ขั้นต่ำ 5 บาท
