Plastist stsintillatsioonidetektorid on kliinilise füüsika uuringutes ja hariduses kasulikud – Physics World

Häiriv innovatsioon, koostöö klientidega, kliiniline tõlge: need on strateegilised tugipunktid, mille aluseks on tootearenduse tegevuskava Medscint, Québeci linnas asuv tehnoloogiaettevõte, mis ühendab fotoonika, stsintillatsiooni dosimeetria ja meditsiinifüüsika alased teadmised. Lõppmäng: ei midagi vähemat kui paradigma muutus kiiritusravi dosimeetria parimates tavades, mille võimaldavad uue põlvkonna plastist stsintillaatorid, mis ühendavad veelähedase ekvivalentsuse ja reaalajas reageerimise kõrge ruumilise eraldusvõime ja MR-Linaci ühilduvusega. Medscinti optilised detektorid – kaubanduslikult tuntud kui Uurimisplatvorm HYPERSCINT – pakuvad ka kompaktse jalajäljega (0.5 mm pikk, 0.5 mm läbimõõt) mitmepunktilist võimekust, mis muudab need ideaalseks väikese välja dosimeetria ja täiustatud fantoomiarenduse jaoks.

"Meie patenteeritud oskusteave optikateaduse ja plastist stsintillaatorite vallas muutub omaks, kuna kiiritusravi ravivaldkonnad muutuvad väiksemaks ja geomeetriliselt keerukamaks," väidab Jonathan Turcotte, Medscinti kaasasutaja ja turundusjuht. Kuna seadme käitumise iseloomustamiseks pole vaja väikese väljaga parandustegureid, pakuvad Medscint dosimeetrid reaalajas mõõtmisvahendit, mis ühendab annuse ja doosikiiruse suure lineaarsuse. See lai lineaarne dünaamiline vahemik on asjakohane ravispektri mõlemas otsas, olgu siis uudsete madala doosikiirusega kiiritusskeemide puhul või – koos spetsiaalse funktsiooniga linakimpulsside loendamiseks ja doos-impulsi mõõtmiseks – täiendusena ülikõrge doosiga kiiritusravile. määra FLASH kiiritusravi rakendused (millel on potentsiaal drastiliselt vähendada kõrvalkahjustusi ja toksilisust normaalsetes tervetes kudedes, säilitades samal ajal kasvajavastase toime).

Laborist välja, kliinikusse

Kuigi kliiniline tõlge on lähi- ja keskpikas perspektiivis kaubanduslik prioriteet, on Turcotte ja tema kolleegid praeguseks paigutanud HYPERSCINTi uurimisplatvormi koos uuenduslike, valdkondadevaheliste uurimis- ja arendusmeeskondade rühmaga, kes töötavad järgmise põlvkonna kiiritusravisüsteemide realiseerimiseks. "Varajane tehnoloogiaettevõttena," selgitab ta, "meil on koostöösuhe oma klientide ja uurimispartneritega – kokku 25 rühmaga Põhja-Ameerikas, Euroopas ja Aasias, kes aitavad kujundada meie tootearendust ja lõppkokkuvõttes teavitada. tee laiaulatusliku kliinilise tõlkimiseni.

Juhtumiuuring selles osas on Mark Foley ja tema meeskond meditsiinifüüsika uurimisklastris Galway ülikool Iirimaa lääneosas. Foley laiaulatuslikud uurimishuvid keskenduvad täiustatud kiiritusravi skeemidele, teedrajava tööga Monte Carlo modelleerimisel ja simulatsioonil ning järgmise põlvkonna stsintillatsiooni dosimeetriasüsteemidel. Tema uurimisprogramm haakub tiheda õpetamiskoormusega, hõlmates nii biomeditsiini ja kiirgusfüüsika bakalaureuseõppe kursusi kui ka Galway teadusuuringuid. MSc meditsiinifüüsikas, esimene magistriprogramm Euroopas, mis sai Põhja-Ameerika ametliku akrediteeringu Meditsiinifüüsika õppeprogrammide akrediteerimise komisjon (LAAGER).

„Meist sai Medscinti esimene klient Euroopas, kui ostsime 2021. aasta suvel uurimisplatvormi HYPERSCINT,” selgitab Foley. Sellest ajast alates on süsteem läbi viidud viie pilootprojekti seerias, kuhu on kaasatud Galway meditsiinifüüsika klastri magistrandid ja doktorandid – kuigi sellega seotud uurimistegevust hakatakse varem kui hiljem laiendama. "Oleme loonud spetsiaalse uurimistöö, et hinnata ja võrrelda Medscinti plastist stsintillatsioonidetektoreid, " ütleb Foley. "See uurimis- ja arendustegevus toimub kõrvuti väljakujunenud tööprogrammiga, mille raames töötame välja uut klassi anorgaanilisi stsintillatsioonidetektoreid täiustatud dosimeetriarakenduste jaoks."

Pärast seda, kui tema meditsiinifüüsika üliõpilased on HYPERSCINTi uurimisplatvormiga kursis, julgustab Foley neid jätkama stsintillatsioonidosimeetria erialast õppimist ja oskusteavet – peamiselt lühiajaliste uurimistööde kaudu Galway rahvusvahelise võrgustiku partnerlaborites. "Me valmistame oma magistri- ja doktorantidele oskusi ja tehnilisi teadmisi, mida nad vajavad, et alustada tööd," selgitab Foley. "Tahame veenduda, et uurimisprojektide alustamisel ei esineks ülemäära järsku õppimiskõverat."

Üks väljakujunenud koostöö selles osas on Magdalena Bazalova-Carteriga XCITE labor Kanadas Briti Columbias Victoria ülikoolis. XCITE meeskond on Medscinti reaalajas väikese väljaga dosimeetrialahenduse varajane kasutuselevõtt FLASH-kiiritusskeemide uurimistöödeks väga väikeste loomkatsetes – näiteks äädikakärbse vastsete eksponeerimiseks ülikõrgetele doosikiirustele ja võrdleva ellujäämise jälgimisele. võrreldes tavapäraste kiiritusskeemidega. Laboratoorium hindab ka FLASH-i toimet hiirte tervetele kudedele.

Tundub, et selline koostöö on kasulik kõigile. Näide on Kevin Byrne, endine Foley grupi magistrant, kes pärast XCITE-s uurimistööd töötab nüüd meditsiinifüüsikuna translatiivse kiirguse teaduste osakonnas. Marylandi ülikooli meditsiinikool (Baltimore, MD). Järelevalve all Kai Jiang, kiirguse onkoloogia dotsent, Byrne jätkab tööd plastiliste ja anorgaaniliste stsintillatsioonidetektorite kallal laiema uurimisprogrammi raames, mis uurib ülikõrge doosikiirusega elektron- ja prootonkiirte FLASH-efekte prekliinilistele mudelitele. "Siin on mängus midagi vooruslikku ringi," selgitab Foley, "kevin jätkab teiste Galwayst pärit magistrantide ja doktorantide stsintillatsioonidosimeetria projektide juhendamisel."

Loominguline haridus

Hoolimata sellest, et Galway kasutab Medscinti tehnoloogiat meditsiinifüüsika uurimistöö kontekstis, seab Foley oma bakalaureuseõppes kesksele kohale ka uurimisplatvormi HYPERSCINT. "Ülesanne on luua dünaamilisem teaduspõhine õppekeskkond, kasutades kaasaskantavaid näidisseadmeid, nagu Medscinti süsteem, " selgitab ta. "Nii kasutame Medscinti plastist stsintillatsioonidetektoreid, et tutvustada esmakursuslastele kiirgusdosimeetria põhialuseid, tugevdades samal ajal neid kontseptsioone struktureeritud õppeteega kogu õppekava jooksul kuni neljanda aasta bakalaureuse- ja magistriõppeni. .”

Samal ajal, väidab Foley, suurendab Galway meditsiinifüüsika magistrikraadi staatust veelgi CAMPEPi akrediteering, mis tähendab, et magistrandid lõpetavad akadeemilise paketi osana "loomuliku ülekantavuse ja liikuvusega". "Meie magistrandid astuvad teadusuuringute ja kliinilise füüsika rollidesse Ühendkuningriigi ja Iirimaa ning Põhja-Ameerika, Austraalia ja Uus-Meremaa juhtivates kiirgusonkoloogiakeskustes," järeldab ta. "Teine suur pluss CAMPEP-i järgimisel on see, et see hõlbustab uut koostööd teiste CAMPEP-i akrediteeritud uurimisprogrammidega USA-s ja Kanadas."

Häiriv innovatsioon, kliiniline tõlge

Medscinti eesmärk on "ümber kirjutada väikesevälja dosimeetria reeglistik", mis põhineb tema patenteeritud optilisel oskusteabel plastist stsintillatsioonidetektorite valdkonnas. Seda väidab müüja kaasasutaja ja turundusjuht Jonathan Turcotte, kelle fookus koos kolleegide omaga nihkub vääramatult kliinilise tõlke peenele detailile ja kliiniliste lõppkasutajate kvaliteedi tagamise nõuetele järgmise põlvkonna jaoks. kiiritusravi meetodid.

"Oleme äri seni üles ehitanud, saavutades tõuke uuenduslike, teadustööga juhitud meditsiinifüüsika programmidega – kõik need töötavad selle nimel, et määratleda homsed parimad tavad kiiritusravi dosimeetria valdkonnas," selgitab ta. "Järgmine samm Medscinti evolutsioonis on rohkem kahesuunaline strateegia – jätkates juhtivate teadusuuringute klientide sihtimist, liikudes samal ajal lähiajal kliinilise kvaliteedi tagamise turule."

Näiteks selle aasta lõpus loodavad Turcotte ja tema meeskond saada USA Toidu- ja Ravimiametilt (FDA) 510 (k) regulatiivse heakskiidu kliinilisele süsteemile, mis on ette nähtud väikeste väljade dosimeetriarakenduste jaoks masina kvaliteedikontrollis. Järgnev CE-märgis on kavandatud 2024. aastaks Euroopa Majanduspiirkonna (EMP) kliiniliste klientidega käitiste eelkäijana.

"Kuigi plastist stsintillaatorid kujutavad endast kiiritusravi kvaliteedi tagamisel ja dosimeetrias häirivat tehnoloogiat," märgib Turcotte, "on märkimisväärne, et ligikaudu iga kuues CAMPEP-i akrediteeringuga kliinilise füüsika programmid töötab juba meie toodetega uurimiskeskkonnas."

Lisalugemist

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
• PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• PlatoESG. Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
• PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
• BlockOffsets. Keskkonnakompensatsiooni omandi ajakohastamine. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://physicsworld.com/a/plastic-scintillation-detectors-prove-a-win-win-in-clinical-physics-research-and-education/