การส่งรังสีเพื่อการรักษาในอัตราปริมาณรังสีสูงพิเศษ มีศักยภาพในการลดความเป็นพิษต่อเนื้อเยื่อปกติอย่างมหาศาล ในขณะที่ยังคงรักษาฤทธิ์ต้านเนื้องอก แม้ว่าการศึกษาเกือบทั้งหมดในปัจจุบันจะเป็นแบบพรีคลินิก แต่การรักษาผู้ป่วยรายแรกด้วย FLASH ได้ดำเนินการที่โรงพยาบาลมหาวิทยาลัยโลซานน์ในปี 2562 และการทดลองทางคลินิกครั้งแรกในมนุษย์เสร็จสิ้นในปีที่แล้ว การศึกษาเกี่ยวกับ FLASH ก่อน
การรักษา
ส่วนใหญ่รวมถึงการรักษาผู้ป่วยนั้นใช้อิเล็กตรอน แต่ระบบการรักษาด้วยโปรตอนยังสามารถให้อัตราปริมาณรังสี FLASH และสามารถพิสูจน์ได้ว่ามีแนวโน้มโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานทางคลินิก โดยนำเสนอการกระจายปริมาณรังสีที่สอดคล้องกันมากกว่าอิเล็กตรอนและความสามารถในการรักษา
อธิบายงานของกลุ่มเพื่อกำหนดเชิงปริมาณว่าลักษณะใดของโครงสร้างอัตราปริมาณโปรตอนที่เพิ่มเอฟเฟกต์ FLASH ให้ได้มากที่สุดนักวิจัยจำลองโหมดการส่งแฟลชของโปรตอนสี่โหมด: การสแกนด้วยลำแสงดินสอ (PBS) ซึ่งให้อัตราปริมาณรังสีโฟกัสสูงสุดในทันที การกระเจิงสองครั้งโดยใช้ตัวกรอง
สัน การกระเจิงสองครั้งแบบมอดูเลตช่วงโดยใช้ล้อโมดูเลเตอร์แบบหมุน และวิธีการแบบไฮบริด PBS-RF ซึ่งลำแสงดินสอจะถูกส่งผ่านตัวกรองสันเพื่อฉายรังสีความลึกทั้งหมดพร้อมกันจากนั้น พวกเขาเปรียบเทียบผลกระทบของโหมดการนำส่ง FLASH ที่แตกต่างกันเหล่านี้ต่อการประหยัดเนื้อเยื่อปกติ
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขาได้ตรวจสอบมาตรวัดค่าทดแทนสามค่าของการประหยัดเนื้อเยื่อ: ผลกระทบจากภาวะพร่องออกซิเจน; จลนพลศาสตร์ของการเกิดสปีชีส์อนุมูลอินทรีย์ และการอยู่รอดของเซลล์ภูมิคุ้มกันหมุนเวียนในการสร้างแบบจำลองเมตริกเหล่านี้ แต่ละเทคนิคถูกนำมาใช้
เพื่อส่งมอบแผนพีค Bragg ที่กระจายออกเทียบเท่าเชิงพื้นที่ด้วยชั้นพลังงาน 11 ชั้นไปยังเป้าหมายขนาด 5x5x5 ซม. เอาต์พุตไซโคลตรอนสำหรับ FLASH ถูกกำหนดให้เป็นกระแสลำแสงที่ 500 nA ซึ่งให้อัตราปริมาณรังสีประมาณ แบบจำลองคำนวณการกระจายปริมาณรังสีเชิงพื้นที่
โดยใช้ข้อมูล
เครื่องจากระบบบำบัดด้วยโปรตอน IBA ที่เพนน์ จากนั้นทีมใช้ผลลัพธ์ของแบบจำลองเพื่อหาปริมาณพารามิเตอร์ทางฟิสิกส์รังสี รังสีเคมี และรังสีชีวภาพที่กล่าวถึงข้างต้น บนพื้นฐานตั้งข้อสังเกตว่าความยืดหยุ่นของแบบจำลองช่วยให้สามารถปรับแต่งพารามิเตอร์เพื่อเปรียบเทียบกับหลักฐานการทดลองใหม่
ได้นักวิจัยได้ตรวจสอบการมอดูเลตความไวของคลื่นวิทยุเป็นครั้งแรกผ่านผลของออกซิเจน: สมมติฐานว่าการลดลงของออกซิเจนในอัตราปริมาณรังสีสูงพิเศษจะเลียนแบบภาวะขาดออกซิเจนในเนื้อเยื่อปกติ ทำให้พวกมันมีความทนทานต่อรังสีมากขึ้น แสดงให้เห็นว่าอัตราปริมาณรังสีสูงพิเศษ
การลดลงของออกซิเจนชั่วคราวเกิดขึ้นได้อย่างไรในพื้นที่และเวลาที่แตกต่างกัน และลดการสะสมปริมาณรังสีที่มีประสิทธิภาพทีมงานได้คำนวณปริมาณออกซิเจนที่ลดลงและการกู้คืนที่ขึ้นกับอัตราปริมาณรังสี และพิจารณาการสะสมพลังงานเทียบกับความเข้มข้นของออกซิเจนสำหรับโหมดการนำ
ส่งทั้งสี่โหมด เทคนิค PBS-RF แบบไฮบริดแสดงการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของออกซิเจนที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญที่สุดออกซิเจนเป็นเพียงหนึ่งในหลาย ๆ ชนิดที่ขึ้นอยู่กับปริมาณรังสีที่เอื้อต่อการก่อตัวของอนุมูลอินทรีย์ ซึ่งเป็นสารตั้งต้นที่รู้จักกันในความเสียหายของ DNA ต่อไป
นักวิจัยใช้สมการอัตราเคมีรังสีเพื่อกำหนดความเข้มข้นของอนุมูลอินทรีย์ในช่วงเวลาหนึ่ง โดยพื้นที่สะสมใต้เส้นโค้งเป็นมาตรวัดแทนความเสียหายของดีเอ็นเอ สำหรับวิธีการนำส่งทั้งสี่วิธี FLASH ช่วยลดระดับความเสียหายเมื่อเทียบกับการฉายรังสีแบบเดิมที่สอดคล้องกัน
กลไกที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งที่เสนอเพื่ออธิบายผลการรักษาเนื้อเยื่อของ FLASH คือการลดการตายของเซลล์ภูมิคุ้มกันที่ไหลเวียนเนื่องจากการแผ่รังสีในอัตราปริมาณรังสีสูงพิเศษ เพื่อตรวจสอบสิ่งนี้ ทีมงานได้ใช้แบบจำลองทางรังสีชีวภาพที่พิจารณาว่ารังสีตัดกันอย่างไรกับกระแสเลือดที่ไหลเวียน
เพื่อกำหนดปริมาณการอยู่รอดของเซลล์ภูมิคุ้มกันการวางแผนสัดส่วนของเซลล์ภูมิคุ้มกันที่ถูกฆ่าตามฟังก์ชันของอัตราปริมาณรังสีสำหรับเทคนิคทั้งสี่พบว่า PBS ทำให้เซลล์ตายมากที่สุด น่าจะเป็นเพราะช่วยให้ส่วนต่าง ๆ ของสระเลือดสัมผัสกับรังสีได้มากที่สุดเนื้องอกที่อยู่ลึกลงไป
โดยรวมแล้ว
แบบจำลองกลไกทั้งสามตกลงในการจัดอันดับ โดยมีการประหยัดเนื้อเยื่อมากที่สุดสำหรับแบบจำลอง PBS-RF เทคนิคการนำส่งที่มีประสิทธิภาพน้อยที่สุดคือ PBS ซึ่งน่าจะเนื่องมาจากเวลาการฆ่าที่ยาวนานโดยธรรมชาติ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการสลับชั้นพลังงาน) ทำให้มีการเติมออกซิเจน
อย่างมีนัยสำคัญ เพิ่มการกักเก็บของอนุมูล และลดการอยู่รอดของเซลล์ภูมิคุ้มกัน“เราระบุความแตกต่างในโครงสร้างอัตราปริมาณรังสีเชิงพื้นที่และชั่วคราวสำหรับเทคนิคการนำส่งที่แตกต่างกัน และวิธีการที่ส่งผลต่อการประหยัดเนื้อเยื่อในอัตราปริมาณรังสีสูงพิเศษ ด้วยวิธีที่ละเอียดกว่าการดูที่อัตราปริมาณรังสี
เฉลี่ยภาคสนาม” กล่าวสรุป การค้นพบของทีมสามารถปูทางไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นและปรับโครงสร้างเชิงพื้นที่และชั่วคราวของแผนการรักษาโปรตอนเพื่อเพิ่มเอฟเฟกต์สามารถส่งลำโปรตอนได้โดยใช้เทคนิคต่างๆ ที่สร้างโครงสร้างอัตราปริมาณรังสีเชิงพื้นที่-ชั่วขณะที่แตกต่างกัน แล้ววิธีใดที่เหมาะ
ในการขับเคลื่อนยานอวกาศแล้ว ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นยังลดทั้งขนาดและน้ำหนักของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ก่อตัวเป็น “ปีก” ของดาวเทียมอีกด้วย ในขณะที่ค่าใช้จ่ายในการปล่อยดาวเทียมลดลงในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา ผู้ให้บริการดาวเทียมยังคงสามารถคาดหวังที่จะจ่ายเกือบ 3,000 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัมเพื่อนำยานอวกาศของตนขึ้นสู่วงโคจร
credit: sellwatchshop.com kaginsamericana.com NeworleansCocktailBlog.com coachfactoryoutletswebsite.com lmc2web.com thegillssell.com jumpsuitsandteleporters.com WagnerBlog.com moshiachblog.com
