কোয়ান্টাম বিন্দুর একটি শীট রেডিওথেরাপির ডোজ চেরেঙ্কভ ইমেজিং বাড়ায়

চেরেনকভ ইমেজিং রোগীর শরীরে বিকিরণ রশ্মির বাস্তব-সময়ের ভিজ্যুয়ালাইজেশন সক্ষম করে এবং রেডিওথেরাপি সরবরাহের নির্ভুলতা মূল্যায়ন করার একটি উপায় প্রদান করে। চীনের গবেষকরা এখন রোগীর সাথে সংযুক্ত কার্বন কোয়ান্টাম ডট (cQDs) এর নমনীয়, অ-বিষাক্ত শীট ব্যবহার করে চেরেনকভ চিত্রের গুণমান উন্নত করার একটি উপায় তৈরি করেছেন।

যখন চার্জযুক্ত কণাগুলি টিস্যুতে আলোর ফেজ বেগের চেয়ে বেশি গতিতে ভ্রমণ করে তখন Cherenkov আলো তৈরি হয়। সংকেতের তীব্রতা বিকিরণ ডোজের সাথে সমানুপাতিক, যা চিকিত্সার সময় সরবরাহ করা সুনির্দিষ্ট ডোজ প্রকাশ করে। অপটিক্যাল ইমেজিং কৌশলটি বিকিরণ ডোজ পরিমাপের প্রচলিত পদ্ধতির তুলনায় উচ্চ স্থানিক রেজোলিউশন, উচ্চ সংবেদনশীলতা এবং দ্রুত ইমেজিং গতি প্রদান করে।

Cherenkov নির্গমনের তীব্রতা কম, তবে, এবং নির্গত ফোটনগুলি ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকে এবং টিস্যু দ্বারা শোষিত হয়। এই কারণে, স্ট্যান্ডার্ড চার্জ-কাপল্ড ডিভাইস (সিসিডি) ক্যামেরাগুলির সংকেত সংগ্রহ করতে অসুবিধা হয়। পরিবর্তে, আরও ব্যয়বহুল CMOS/CCD ক্যামেরা ব্যবহার করা হচ্ছে।

সিকিউডি-তে শোষণ বর্ণালী রয়েছে যা চেরেঙ্কভ নির্গমন বর্ণালীর সাথে ওভারল্যাপ করে; তারপর তারা দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্যে আলোকসজ্জা নির্গত করে। সিকিউডি শীটিং, এর পারমাণবিক বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি বিভাগে তৈরি এবং পরীক্ষিত নানজিং এয়ারোনটিক্স এবং অ্যাস্ট্রোনটিক্স বিশ্ববিদ্যালয়, তাই সিসিডি ক্যামেরার সংবেদনশীল সনাক্তকরণ অঞ্চলের সর্বোত্তম তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে মেলে চেরেনকভ নির্গমনকে স্থানান্তর করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

সিকিউডি শিটিংয়ের জায়গায়, অপটিক্যাল নির্গমন টিস্যুর উপরিভাগে উত্পন্ন চেরেনকভ ফোটন, চেরেনকভ ফোটন দ্বারা উত্তেজিত ফ্লুরোসেন্স এবং সিকিউডিতে উৎপন্ন রেডিওলুমিনেসেন্স দ্বারা গঠিত। এটি মোট অপটিক্যাল সিগন্যাল বৃদ্ধি করে এবং অর্জিত চিত্রগুলির চিত্রের গুণমান এবং সংকেত-টু-শব্দ অনুপাত (SNR) উন্নত করে।

প্রধান তদন্তকারী চ্যাংরান গেং এবং সহকর্মীরা 10 এনএম-ব্যাসের cQD এবং UV- নিরাময়যোগ্য আঠালো দ্রবণ ব্যবহার করে cQD শীটিং তৈরি করেছেন। এই মিশ্রণটি প্লাস্টিকের চাদর দিয়ে প্রলিপ্ত একটি সাবস্ট্রেটের উপর স্পিন-কোটেড ছিল এবং একটি UV বাতি দিয়ে শক্ত করা হয়েছিল। প্লাস্টিক সাবস্ট্রেট নিশ্চিত করে যে সিন্টিলেশন উপাদান সরাসরি ত্বকের সাথে যোগাযোগ করে না।

ফলস্বরূপ cQD শীটিংয়ের বেধ ছিল 222±5 µm এবং ব্যাস 15 সেমি, এবং রোগীর পৃষ্ঠের সাথে সামঞ্জস্য করার জন্য যথেষ্ট নমনীয় ছিল। দলটি নোট করে যে সিকিউডি শীটিং প্রায় স্বচ্ছ এবং টিস্যু থেকে চেরেনকভ নির্গমনকে বাধা দেয় না।

তাদের ফলাফল রিপোর্ট মেডিকেল ফিজিক্স, গবেষকরা প্রাথমিকভাবে ত্বকের অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলি অনুকরণ করার জন্য হালকা রঙের ত্বক-টোনড কাদামাটির 2 মিমি স্তর দিয়ে আবৃত একটি কঠিন জলের স্ল্যাবের উপর cQD শীটিং পরীক্ষা করেছিলেন। তারা 0, 0.05 এবং 0.1 mg/ml এর cQD ঘনত্ব, 100-500 MU এর ডোজ এবং 6 এবং 10 MV বিম ব্যবহার করে অপটিক্যাল তীব্রতা এবং বিতরণ করা ডোজ এর মধ্যে সম্পর্ক মূল্যায়ন করেছে। তারা 6 এবং 10 এমভি ফোটন উভয়ের জন্য অপটিক্যাল তীব্রতা এবং ডোজ এর মধ্যে একটি রৈখিক সম্পর্ক পর্যবেক্ষণ করেছে। উভয় ক্ষেত্রেই সিকিউডি শীটিং দ্বিগুণেরও বেশি SNR যোগ করে।

দলটি তখন বিভিন্ন রেডিওথেরাপি উপকরণ এবং বিভিন্ন পরিবেষ্টিত আলোর উত্স ব্যবহার করে একটি নৃতাত্ত্বিক ফ্যান্টমের উপর cQD শীটিংয়ের কার্যকারিতা পরীক্ষা করে। বিভিন্ন পদার্থের পৃষ্ঠ থেকে আলো নির্গমন 60% বেশি ছিল cQD শীটিং ছাড়া ছাড়া। বিশেষত, বোলাস, মাস্ক নমুনা এবং বোলাস এবং মাস্কের সংমিশ্রণে সিকিউডি শিটিং যোগ করার সময় গড় অপটিক্যাল তীব্রতা প্রায় 69.25%, 63.72% এবং 61.78% বৃদ্ধি পায়। সংশ্লিষ্ট SNRs প্রায় 62.78%, 56.77% এবং 68.80% দ্বারা উন্নত হয়েছে।

একটি লাল LED থেকে পরিবেষ্টিত আলোর অধীনে, 5 এর বেশি SNR সহ অপটিক্যাল চিত্রগুলি চাদরের মাধ্যমে প্রাপ্ত করা যেতে পারে। একটি ব্যান্ড-পাস ফিল্টার যোগ করা SNR প্রায় 98.85% বৃদ্ধি করেছে।

"cQD শীটিং এবং সংশ্লিষ্ট ফিল্টারের সংমিশ্রণের মাধ্যমে, আলোর তীব্রতা এবং অপটিক্যাল চিত্রগুলির SNR উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করা যেতে পারে," গবেষকরা লিখেছেন। "এটি আরও দ্রুত এবং কম ব্যয়বহুল চিত্র অধিগ্রহণ প্রক্রিয়ার সাথে রেডিওথেরাপিতে মরীচিকে কল্পনা করার জন্য অপটিক্যাল ইমেজিংয়ের ক্লিনিকাল অ্যাপ্লিকেশনের প্রচারের উপর নতুন আলোকপাত করে।"

রেডিওথেরাপি ভিজ্যুয়ালাইজ করার জন্য চেরেনকভ ইমেজিং: ক্লিনিকাল ব্যবহারের এক বছর

গেং বলে ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড দলটি সক্রিয়ভাবে বিভিন্ন উপায়ে তার গবেষণা চালিয়ে যাচ্ছে। একটি উদাহরণ হল কেলোয়েডের ইলেক্ট্রন বিম রেডিওথেরাপির সাথে ব্যবহারের জন্য চেরেঙ্কভ ইমেজিং তদন্ত করা, একটি অস্বাভাবিক নিরাময় প্রতিক্রিয়া থেকে উদ্ভূত সৌম্য তন্তুযুক্ত ক্ষত।

"কিছু গবেষণায় ইঙ্গিত দেওয়া হয়েছে যে পোস্ট-অপারেটিভ ইলেক্ট্রন বিম রেডিওথেরাপি কেলোয়েড পুনরাবৃত্তির হার কমাতে পারে," গেং ব্যাখ্যা করে। “তবে, ভুল ডেলিভারিগুলি সাধারণত ইলেক্ট্রন রশ্মির পরামিতির পরিবর্তনের সাথে সাথে রোগীর সেটআপের অনিশ্চয়তা বা শ্বাসযন্ত্রের গতিবিধির সাথে যুক্ত থাকে। এগুলি অমিল সংলগ্ন ক্ষেত্রগুলিতে অপর্যাপ্ত বা অত্যধিক ডোজ হতে পারে, সম্ভাব্যভাবে স্বাভাবিক ত্বকে টিস্যু ক্ষতি বা কেলোয়েড পুনরাবৃত্তি ঘটায়। আমরা রিয়েল-টাইমে কেলয়েড ইলেক্ট্রন রেডিওথেরাপির সময় সরবরাহ করা সংলগ্ন বিকিরণ ক্ষেত্রের মিল পরিমাপ করতে cQD শীটিং সহ চেরেঙ্কভ ইমেজিং প্রযুক্তি ব্যবহার করার চেষ্টা করছি।"

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• প্লেটোব্লকচেন। Web3 মেটাভার্স ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/a-sheet-of-quantum-dots-enhances-cherenkov-imaging-of-radiotherapy-dose/