การบำบัดด้วยรังสีไมโครบีม (MRT) เป็นวิธีการพรีคลินิกที่กำลังเกิดขึ้น ซึ่งในวันหนึ่งอาจกลายเป็นการรักษาที่ต้องการสำหรับเนื้องอกในสมองที่ไม่สามารถผ่าตัดได้ เนื่องจากผลกระทบของไมโครบีมที่ลดลงต่อเนื้อเยื่อรอบข้างที่มีสุขภาพดี อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของการรักษาอาจลดลงโดยผลของการเคลื่อนไหวของสมองต่อการส่งปริมาณรังสีที่แม่นยำ
นักวิจัยจากออสเตรเลียและฝรั่งเศส
ได้ทำการศึกษาเพื่อประเมินความเป็นไปได้นี้โดยใช้เครื่องวัดปริมาณรังสีโดยอาศัยเครื่องตรวจจับแถบซิลิกอนเดี่ยวแบบใหม่ (SSSD) พวกเขาระบุว่าประสิทธิภาพทางรังสีวิทยาของการกระจายขนาดยา MRT อาจได้รับผลกระทบจากการเคลื่อนไหวของสมอง
เป็นที่ทราบกันดีว่าสมองแสดงการเคลื่อนไหวเป็นจังหวะแบบคาร์ดิโอ-ซิงโครนัส เนื่องจากการขยายตัวและการหดตัวที่กระตุ้นเมื่อชีพจรของหลอดเลือดแดงเดินทางเข้าสู่ระบบหลอดเลือดสมอง การเคลื่อนที่นี้มีแอมพลิจูด 100–200 ไมโครเมตร เทียบได้กับความกว้างและระยะห่างของไมโครบีม ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการเบลอของขนาดยาเนื่องจากการเคลื่อนตัวของไมโครบีมและการทับซ้อนกัน
ความได้เปรียบทางรังสีชีวภาพพื้นฐานของ MRT ขึ้นอยู่กับปริมาณรังสีสูงสุดที่สูงและปริมาณรังสีในหุบเขาต่ำ หรืออัตราส่วนปริมาณรังสีสูงสุดต่อหุบเขา (PVDR) หากไมโครบีมทับซ้อนกัน จะสามารถลด PVDR และส่งผลต่อประสิทธิภาพของ MRT จากการวิจัยก่อนหน้านี้ ซึ่งพบว่า PVDR ลดลงและเต็มความกว้างที่ half-maximum (FWHM) ของพีคเพิ่มขึ้นตามหน้าที่ของแอมพลิจูดของการเคลื่อนไหวของสมอง นักวิจัยได้ดำเนินการวัดการทดลองครั้งแรกของโปรไฟล์ไมโครบีมภายใต้การเคลื่อนไหวของสมองจำลอง
ทีมงานของศูนย์ฟิสิกส์การแผ่รังสี
ทางการแพทย์ ( CMRP ) แห่งมหาวิทยาลัยวอลลองกองใช้ระบบการวัดปริมาณรังสีแบบเรียลไทม์ที่พวกเขาพัฒนาขึ้นสำหรับ MRT โดยอิงตาม SSSD ที่มีความละเอียดเชิงพื้นที่ประมาณ 10 ไมโครเมตร สิ่งนี้ถูกวางไว้ในร่างปลอมที่เทียบเท่าน้ำและสแกนผ่านการกระจายของไมโครบีม ขั้นตอนการกำหนดตำแหน่งตัวอย่างสร้างการเคลื่อนไหวของสมองด้วยความเร็วการสแกนแนวตั้งที่ 5, 10 และ 20 มม./วินาที
นักวิจัยได้ทำการตรวจวัดที่ID17 Biomedical Beamlineที่ European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) ในฝรั่งเศส พวกเขาใช้ไมโครบีมที่มีความกว้าง 50 ไมโครเมตร และระยะห่างจากจุดศูนย์กลางถึงศูนย์กลาง 400 ไมโครเมตร โดยใช้คอลลิเมเตอร์แบบหลายช่องของทังสเตนคาร์ไบด์เพื่อแยกส่วนลำแสงที่เข้ามา
Mitchell Duncan นักศึกษาระดับปริญญาเอกที่ CMRP และMarco Petasecca หัวหน้าหัวหน้าของเขา เลือกตำแหน่งสามตำแหน่งภายในการกระจายขนาดยาที่สอดคล้องกับภูมิภาคที่ได้รับผลกระทบส่วนใหญ่ ปานกลางหรือน้อยที่สุดจากการเคลื่อนไหว พวกเขาสร้างโปรไฟล์ขนาดยาใหม่จาก SSSD สำหรับความเร็วในการสแกนแต่ละครั้งและในแต่ละบรรทัด พวกเขาระบุว่าการเคลื่อนไหวของสมองทำให้เกิดการรบกวนอย่างมากในโปรไฟล์ขนาดยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความเร็วในการสแกนต่ำ ที่ความเร็วการสแกน 5 และ 10 มม./วินาที พบว่าปริมาณรังสีทั้งหมดที่ส่งไปนั้นลดลง โดยมีการกระจายที่บิดเบี้ยวและกว้างขึ้น
เส้นของการเคลื่อนไหว สามบรรทัด
ที่เลือกในการกระจายปริมาณยาจำลองด้วยการเคลื่อนไหวของสมอง บรรทัดที่ 1, 3 และ 2 สอดคล้องกับพื้นที่ส่วนใหญ่ ปานกลาง และน้อยที่สุดได้รับผลกระทบจากการเคลื่อนไหว ตามลำดับ พื้นที่ซูมทางด้านขวาสอดคล้องกับภูมิภาคที่น่าสนใจทางด้านซ้าย “เมื่อใช้การเคลื่อนไหวของสมอง SSSD จะแสดง FWHM ของโปรไฟล์เพิ่มขึ้น 150–200% และ PVDR ลดลง 50%” นักวิจัยเขียน “การจัดแนวที่ไม่ตรงต่อการเคลื่อนไหวและการบิดเบือนของไมโครบีมที่นำส่งการรักษาจะส่งผลให้ PVDR ลดลงและการฉายรังสีของเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดีเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพทางรังสีวิทยาของ MRT” พวกเขาสังเกตว่าด้วยความเร็วการสแกนที่สูงขึ้น 20 มม./วินาที ผลกระทบนี้ลดลงอย่างมาก โดยมีผลกระทบน้อยที่สุดต่อ PVDR และ FWHM ของไมโครบีม
โปรไฟล์ปริมาณที่สร้างใหม่จาก SSSD สำหรับความเร็วในการสแกนแต่ละรายการสำหรับบรรทัดที่ 2 ซ้าย: ไม่มีการเคลื่อนไหวของสมอง ขวา: ด้วยการเคลื่อนไหว Petasecca กล่าวว่า “ที่ศูนย์ฟิสิกส์การแผ่รังสีทางการแพทย์ เราทุ่มเทให้กับการพัฒนาเซนเซอร์วัดปริมาณรังสีที่เป็นนวัตกรรมใหม่และเครื่องมือวัดสำหรับการรักษาด้วยรังสี “การฉายรังสีด้วยไมโครบีมเป็นวิธีการรักษาด้วยรังสีที่ท้าทายเป็นพิเศษ เนื่องจากต้องใช้เครื่องตรวจจับเฉพาะเพื่อทำการวัดปริมาณรังสีที่แม่นยำของใบมีดบาง (ความกว้าง 50 ไมโครเมตร) ที่มีระยะห่างเพียง 400 ไมโครเมตร”
Petasecca อธิบายว่ากลุ่มของเขากำลังศึกษาวัสดุเซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์ชนิดใหม่สำหรับการวัดปริมาณรังสี “เรากำลังดำเนินการวิจัยนี้เพราะแม้ว่า SSSD จะเป็นอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพและแม่นยำมากสำหรับการวัดปริมาณรังสี MRT แต่สารตั้งต้นของมันคือซิลิกอน” เขากล่าว “นี่เป็นข้อจำกัดเพราะพลังงานที่สะสมในซิลิคอนนั้นแตกต่างจากวัสดุที่เทียบเท่าเนื้อเยื่อ เช่น น้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสเปกตรัมพลังงานที่ใช้ใน MRT”
“วัสดุเซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์ชนิดใหม่นี้มีความหนาแน่นเท่ากับน้ำและไม่มีการรบกวนของลำแสงเมื่อเทียบกับเนื้อเยื่ออ่อนของมนุษย์ เรากำลังดำเนินการปรับปรุงองค์ประกอบและโครงสร้างทางเรขาคณิตของเซ็นเซอร์ใหม่นี้ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดในฐานะเครื่องวัดปริมาณรังสี และนำเทคโนโลยีที่เปลี่ยนเกมนี้มาให้บริการในอุตสาหกรรมการแพทย์ด้วยรังสีรักษา” Petasecca กล่าว
เทคนิคของทีมเริ่มต้นด้วยการเข้ารหัสข้อมูลไปยังโมเลกุลของ DNA แล้วห่อหุ้มไว้ภายในเม็ดซิลิกาขนาดนาโนเมตร จากนั้นลูกปัดเหล่านี้จะหลอมรวมเป็นวัสดุที่ใช้งานได้ซึ่งจะยังคงมีอยู่อย่างไม่มีกำหนด ข้อมูลถูกดึงมาโดยการเก็บตัวอย่าง DNA และจัดลำดับ
Credit : zakopanetours.net ianwalk.com immergentrecords.com imperialvalleyusbc.org inmoportalgalicia.net iranwebshop.info ispycameltoes.info italiapandorashop.net jpjpwallet.net l3paperhanging.org
