การบำบัดด้วยรังสีที่มีอัตราปริมาณรังสีสูงพิเศษ (FLASH) เป็นหนึ่งในหัวข้อที่ร้อนแรงที่สุดในการวิจัยรังสีรักษา การศึกษาในสัตว์หลายชิ้น (และเมื่อเร็ว ๆ นี้รายงานผู้ป่วยรายแรกในมนุษย์ ) แสดงให้เห็นว่าความน่าจะเป็นของผลข้างเคียงของการรักษาด้วยรังสีจะลดลงอย่างมากเมื่ออัตราปริมาณรังสีเพิ่มขึ้นจากมาตรฐาน 0.1 Gy/s เป็น 40 Gy/s หรือ มากกว่า. เพื่อที่จะใช้การรักษาที่มีอัตราปริมาณรังสีสูง
อย่างปลอดภัย
มีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องตรวจสอบอย่างต่อเนื่องว่าที่ไหนและปริมาณรังสีที่ถูกฝากไว้จริง ๆ ในผู้ป่วย ขณะนี้สามารถทำได้เฉพาะกับเนื้องอกบนหรือใกล้กับพื้นผิวที่สามารถวางเครื่องวัดปริมาณรังสีได้อย่างง่ายดาย ขณะนี้ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยมิชิแกนได้เสนอวิธีการใหม่ในการวัดปริมาณรังสี
แม้จะอยู่ลึกเข้าไปในตัวผู้ป่วย ในขณะเดียวกันก็สามารถรับภาพของเป้าหมายการแผ่รังสีและเนื้อเยื่อรอบข้างได้ พวกเขาได้เผยแพร่รายละเอียดการศึกษาของพวกเขาในฟิสิกส์การแพทย์ ปริมาณรังสีสามารถ “ได้ยิน”พื้นฐานสำหรับวิธีการถ่ายภาพที่เสนอคือเอฟเฟกต์เทอร์โมอะคูสติก เมื่อรังสีไอออไนซ์
สะสมพลังงานในตัวผู้ป่วย อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นในเนื้อเยื่อที่ได้รับปริมาณรังสีนี้ สิ่งนี้ทำให้เกิดการขยายตัวทางความร้อนซึ่งนำไปสู่คลื่นความดันที่แพร่กระจายออกไป ในการรักษาด้วยการฉายรังสีแบบดั้งเดิม คลื่นเหล่านี้จะอ่อนมาก: แต่ละพัลส์ของรังสีที่ส่งโดยเครื่องเร่งความเร็วจะนำไปสู่คลื่นความดันตามลำดับ
ที่ 10 mPa (น้อยกว่าความดันบรรยากาศมาตรฐานประมาณ 10 ล้านเท่า) แต่ด้วยอัตราปริมาณรังสีแฟลชที่ 40 Gy/s หรือมากกว่า ความดันของคลื่นเสียงที่สร้างขึ้นอาจสูงถึงหลายปาสคาลต่อพัลส์ ในระดับนี้ สัญญาณจะถูกตรวจจับได้ง่ายด้วยโพรบอัลตราซาวนด์ธรรมดาที่วางอยู่บนผิวหนังของผู้ป่วย
ทีมงานเรียกเทคนิคนี้ว่าการถ่ายภาพอะคูสติกด้วยรังสีไอออไนซ์ เอาชนะข้อจำกัดของอุปกรณ์
เนื่องจากตัวเร่งความเร็วเชิงเส้นทางการแพทย์ทั่วไป (linacs) ไม่ได้ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้การรักษาด้วยแฟลช ผู้เขียนคนแรกนักวิจัยอาวุโสและเพื่อนร่วมงานต้องแก้ไข linac ปกติก่อนเพื่อให้
สามารถ
ส่งอิเล็กตรอน 6 MeV ที่อัตราปริมาณรังสี FLASH การตั้งค่าการทดลองของพวกเขาประกอบด้วยเจลาตินแฟนทอม (เพื่อจำลองเนื้อเยื่อของมนุษย์) และโพรบอัลตราซาวนด์ที่แช่อยู่ในน้ำทั้งคู่ เนื่องจากมีการใช้โพรบอัลตราซาวนด์แบบเดียวกันสำหรับทั้งการวัดปริมาณเสียงอะคูสติกและการถ่ายภาพ
อัลตราซาวนด์มาตรฐาน กลุ่มจึงต้องการวิธีที่จะทำให้สลับระหว่างโพรบสองโหมดได้อย่างรวดเร็ว พวกเขาทำสิ่งนี้ได้สำเร็จโดยใช้รังสีเซเรนคอฟที่ปล่อยออกมาจากอิเล็กตรอนพลังงานสูงขณะที่พวกมันผ่านน้ำ เป็นตัวกระตุ้นให้ส่งสัญญาณไปยังโพรบว่าลำแสงเปิดอยู่ การทดลองของกลุ่มแสดงให้เห็นว่า
สัญญาณภาพอะคูสติกเพิ่มขึ้นเชิงเส้นด้วยปริมาณรังสีต่อชีพจร ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ต้องการอย่างมากในเครื่องวัดปริมาณรังสี และการวัดปริมาณรังสีอะคูสติกที่ระดับความลึกต่างๆ สอดคล้องกับการวัดมาตรฐานโดยใช้เครื่องวัดปริมาณรังสีฟิล์มเชิงพาณิชย์ ในที่สุด กลุ่มนี้ประสบความสำเร็จในการแสดงปริมาณรังสี
อะคูสติกและการถ่ายภาพอัลตราซาวนด์พร้อมกันในภาพลวงตาที่เลียนแบบเนื้อเยื่อที่เคลื่อนไหวของตับกระต่าย พวกเขาสามารถระบุได้อย่างแม่นยำว่าปริมาณรังสีถูกฝากไว้ที่ไหนในขณะเคลื่อนที่และตรวจสอบตามเวลาจริง ดังที่แสดงในวิดีโอเสริม ไปสู่การใช้มาตรฐานทางคลินิกเนื่องจาก FLASH
ยังคงเป็นวิธีการรักษาเชิงทดลอง และเพื่อนร่วมงานกำลังทำงานเพื่อให้ การถ่าย ภาพอะคูสติกสามารถเข้าถึงได้สำหรับการรักษาด้วยรังสีมาตรฐาน ขั้นตอนต่อไปของกลุ่มจะรวมถึงการรวมข้อมูลอัลตราซาวนด์เกี่ยวกับคุณสมบัติของเนื้อเยื่อในการสร้างภาพอะคูสติก สิ่งนี้ทำให้สามารถวัดปริมาณยา
สามารถ
ส่งผลกระทบต่อสื่อนำไฟฟ้าในลีดด้วยตาเปล่าด้วยเครื่องซึ่งรวมความแม่นยำระดับควอนตัมในขณะที่หลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายในการคำนวณสูงที่เกี่ยวข้องกับการคำนวณควอนตัมที่ชัดเจน” ที่ส่งได้ แม้ว่าเป้าหมายจะไม่ใช่เจลที่เป็นเนื้อเดียวกัน แต่กล่าวคือ ผู้ป่วยประกอบด้วยเนื้อเยื่อหลายประเภท
นี่จะเป็นอีกก้าวใหญ่สู่การวัดปริมาณอะคูสติกแบบเรียลไทม์ครั้งแรกในผู้ป่วยความตระหนักว่าน้ำมันที่รั่วไหล ตัวทำละลาย และโลหะหนักสามารถสร้างความเสียหายได้มากน้อยเพียงใดในสิ่งแวดล้อม นำไปสู่การเติบโตอย่างก้าวกระโดดของเซ็นเซอร์ตรวจสอบแบบใหม่ ขณะนี้
จากห้องปฏิบัติการวิจัยของกองทัพสหรัฐฯ เมืองอเดลฟี รัฐแมริแลนด์ ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้พัฒนาเซ็นเซอร์ที่เชื่อถือได้ซึ่งทนทาน ซึ่งสามารถวิเคราะห์การปนเปื้อนในดินได้แทบจะในทันที อุปกรณ์นี้ทำงานโดยใช้กระทุ้งไฮดรอลิกขนาดเล็กที่ติดอยู่ด้านหลังรถบรรทุก เมื่อรถจอดในพื้นที่ตัวอย่าง
เครื่องกระทุ้งจะยิงแท่งโลหะลงไปในดิน 30 เมตร ที่ด้านบนของแกน เลเซอร์พัลส์ดีเลย์สองตัว ตัวหนึ่งทำงานในอินฟราเรด ส่วนอีกตัวหนึ่งอยู่ใกล้ 452 นาโนเมตรในพื้นที่ที่มองเห็นได้ ปล่อยแสงผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสงไปยังหน้าต่างแซฟไฟร์โปร่งใสที่ฐานของแท่ง
คลื่นแสงอินฟราเรดทำให้ดินร้อนกว่า 400 o C ใน 1 ไมโครวินาที ย่อยสลายดินและสารปนเปื้อนให้เป็นสารประกอบไนโตรเจนออกไซด์ (NO) จากนั้นลำแสงความยาวคลื่นที่มองเห็นจะทำให้โมเลกุล NO เหล่านี้แตกตัวเป็นไอออน อิเล็กโทรดสองตัวที่วางอยู่ใกล้หน้าต่างจะรวบรวมอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า
กระแส ‘ไอออน’ นี้จะถูกแปลงเป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่ขยายแล้วส่งไปยังหน่วยวิเคราะห์บนรถบรรทุก การทำซ้ำขั้นตอนที่ระดับความลึกและตำแหน่งต่างๆ ในพื้นที่สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สร้างแผนที่สามมิติของสารปนเปื้อนในพื้นที่ได้
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
