آشکارسازهای سوسوزن پلاستیک یک برد-برد در تحقیقات و آموزش فیزیک بالینی ثابت می کنند - دنیای فیزیک

نوآوری مخرب، همکاری مشتری، ترجمه بالینی: اینها نقاط مرجع استراتژیک زیربنای نقشه راه توسعه محصول در دارو، یک شرکت فناوری مستقر در شهر کبک که تخصص در فوتونیک، دزیمتری سوسوزن و فیزیک پزشکی را ترکیب می کند. پایان بازی: چیزی کمتر از یک تغییر پارادایم در بهترین روش دزیمتری رادیوتراپی که توسط نسل جدیدی از سوسوزن های پلاستیکی فعال شده است که معادل آب نزدیک و پاسخ زمان واقعی را با وضوح فضایی بالا و سازگاری MR-Linac ترکیب می کند. آشکارسازهای نوری Medscint - که به طور تجاری به نام The بستر تحقیقاتی هایپرسینت - همچنین قابلیت چند نقطه ای را با ردپای فشرده (0.5 میلی متر طول، 0.5 میلی متر قطر) ارائه می دهد که آنها را برای دزیمتری میدان کوچک و توسعه فانتوم پیشرفته ایده آل می کند.

جاناتان تورکوت، یکی از بنیانگذاران و مدیر بازاریابی Medscint، ادعا می کند: "دانش اختصاصی ما در علم نوری و سوسوزن های پلاستیکی زمانی که زمینه های درمان پرتودرمانی کوچکتر و از نظر هندسی پیچیده تر می شود، خود را نشان می دهد." بدون نیاز به عوامل تصحیح میدان کوچک برای مشخص کردن رفتار دستگاه، دزیمترهای Medscint یک ابزار اندازه‌گیری بلادرنگ را ارائه می‌کنند که خطی بودن بالا را با توجه به دوز و نرخ دوز ترکیب می‌کند. این محدوده دینامیکی خطی گسترده در هر دو انتهای طیف درمان مرتبط است، چه برای طرح‌های جدید تابش با دوز کم یا - با عملکرد سفارشی برای شمارش پالس خطی و اندازه‌گیری دوز در هر پالس - به عنوان مکملی برای دوز فوق‌العاده بالا. میزان کاربردهای رادیوتراپی FLASH (که پتانسیل کاهش شدید آسیب جانبی و سمیت در بافت سالم سالم را دارند و در عین حال فعالیت ضد توموری را حفظ می کنند).

خارج از آزمایشگاه، به کلینیک

در حالی که ترجمه بالینی اولویت تجاری در کوتاه مدت و میان مدت است، تورکوت و همکارانش تا به امروز پلتفرم تحقیقاتی HYPERSCINT را با گروهی از تیم های تحقیق و توسعه خلاقانه و بین رشته ای که برای تحقق سیستم های رادیوتراپی نسل بعدی کار می کنند، قرار داده اند. او توضیح می‌دهد: «به‌عنوان یک شرکت فناوری در مراحل اولیه، ما با مشتریان و شرکای تحقیقاتی خود - در مجموع 25 گروه در سراسر آمریکای شمالی، اروپا و آسیا که به شکل‌دهی به توسعه محصول ما کمک می‌کنند و در نهایت اطلاع‌رسانی می‌کنند، یک رابطه مشترک داریم. مسیر ترجمه بالینی در مقیاس."

مطالعه موردی در این رابطه می باشد مارک فولی و تیم او در خوشه تحقیقاتی فیزیک پزشکی در دانشگاه گالوی در غرب ایرلند علایق تحقیقاتی گسترده فولی حول طرح‌های رادیوتراپی پیشرفته، با کار پیشگام بر روی مدل‌سازی و شبیه‌سازی مونت کارلو و همچنین سیستم‌های دزیمتری سوسوزن نسل بعدی متمرکز است. برنامه تحقیقاتی او با یک بار آموزشی پر مشغله همراه است، که دوره های کارشناسی را در فیزیک زیست پزشکی و تشعشعات و همچنین گالوی در بر می گیرد. کارشناسی ارشد فیزیک پزشکی، اولین برنامه کارشناسی ارشد در اروپا برای دریافت اعتبار رسمی از آمریکای شمالی کمیسیون اعتباربخشی برنامه های آموزش فیزیک پزشکی (CAMPEP).

فولی توضیح می‌دهد: «با خرید پلتفرم تحقیقاتی HYPERSCINT در تابستان 2021، اولین مشتری اروپایی Medscint شدیم. این سیستم از آن زمان به بعد در یک سری از پنج پروژه آزمایشی شامل دانشجویان کارشناسی ارشد و دکترا در خوشه فیزیک پزشکی گالوی به سرعت اجرا شده است - اگرچه فعالیت های تحقیقاتی مرتبط زودتر از دیرتر گسترش می یابد. فولی می‌گوید: «ما یک جریان تحقیقاتی اختصاصی برای ارزیابی و ارزیابی آشکارسازهای سوسوزن پلاستیکی Medscint راه‌اندازی کرده‌ایم. این تلاش تحقیق و توسعه در کنار یک برنامه کاری تثبیت شده است که در آن ما در حال توسعه کلاس جدیدی از آشکارسازهای سوسوزن معدنی برای کاربردهای دزیمتری پیشرفته هستیم.

فولی پس از اینکه دانشجویان فیزیک پزشکی او با پلتفرم تحقیقاتی HYPERSCINT به سرعت عمل کردند، آنها را تشویق می‌کند تا به دنبال یادگیری تخصصی بیشتر و دانش در دزیمتری سوسوزن - عمدتاً از طریق قرار دادن تحقیقات کوتاه‌مدت در آزمایشگاه‌های شریک در شبکه بین‌المللی گالوی باشند. فولی توضیح می‌دهد: «ما دانشجویان کارشناسی ارشد و دکتری خود را با مهارت‌ها و دانش فنی در حوزه فنی آماده می‌کنیم که برای رسیدن به زمین نیاز دارند. ما می‌خواهیم مطمئن شویم که وقتی پروژه‌های تحقیقاتی خود را آغاز می‌کنند، هیچ منحنی یادگیری شدیدی وجود ندارد.»

یکی از همکاری های ایجاد شده در این زمینه با Magdalena Bazalova-Carter's است آزمایشگاه XCITE در دانشگاه ویکتوریا در بریتیش کلمبیا، کانادا. تیم XCITE یک راه حل دزیمتری میدان کوچک و بلادرنگ Medscint برای مطالعات تحقیقاتی در مورد طرح های تابش FLASH در آزمایشات حیوانات بسیار کوچک است - برای مثال، لارو مگس میوه را در معرض دزهای بسیار بالا قرار می دهد و بقای نسبی را ردیابی می کند. در مقابل طرح های تابش معمولی این آزمایشگاه همچنین در حال ارزیابی اثر FLASH بر بافت سالم در موش است.

به نظر می رسد چنین همکاری هایی نشان دهنده یک برد-برد است. نمونه‌ای از آن کوین بیرن، دانشجوی سابق کارشناسی ارشد در گروه فولی است که پس از یک کار تحقیقاتی در XCITE، اکنون به عنوان یک فیزیکدان پزشکی پژوهشی در بخش علوم پرتوهای ترجمه‌ای در دانشگاه کار می‌کند. دانشکده پزشکی دانشگاه مریلند (بالتیمور، MD). تحت نظارت کای جیانگبایرن، استادیار انکولوژی تشعشع، به کار بر روی آشکارسازهای سوسوزن پلاستیکی و معدنی در یک برنامه تحقیقاتی گسترده‌تر ادامه می‌دهد که اثرات FLASH پرتوهای الکترون و پروتون با دز فوق‌العاده با دز بالا در مدل‌های بالینی را بررسی می‌کند. فولی توضیح می‌دهد: «در اینجا چیزی شبیه به یک «دایره با فضیلت» در جریان است، «کوین در حال پیشرفت برای نظارت بر سایر دانشجویان کارشناسی‌ارشد و دکترا از گالوی با پروژه‌هایشان در دزیمتری سوسوزن است».

آموزش خلاق

علی‌رغم بهره‌برداری گالوی از فناوری Medscint در زمینه تحقیقات فیزیک پزشکی، فولی همچنین پلتفرم تحقیقاتی HYPERSCINT را در مرکز تدریس خود در مقطع کارشناسی قرار می‌دهد. او توضیح می‌دهد: «وظیفه ایجاد یک محیط یادگیری پژوهشی پویاتر با بهره‌برداری از دستگاه‌های نمایشی قابل حمل مانند سیستم Medscint است. به این ترتیب، ما از آشکارسازهای سوسوزن پلاستیکی Medscint برای معرفی اصول دزیمتری تشعشع به دانش‌آموزان سال اول استفاده می‌کنیم، در حالی که این مفاهیم را با یک مسیر یادگیری ساختاریافته در سراسر برنامه درسی تا سال چهارم کارشناسی و کارشناسی ارشد تقویت می‌کنیم. "

در عین حال، فولی استدلال می‌کند که وضعیت کارشناسی ارشد فیزیک پزشکی گالوی با اعتبار CAMPEP بیشتر می‌شود، که به این معنی است که دانشجویان کارشناسی ارشد با «قابلیت انتقال و تحرک ذاتی» به عنوان بخشی از بسته آموزشی فارغ‌التحصیل می‌شوند. او نتیجه می گیرد: "شما دانشجویان کارشناسی ارشد ما را خواهید دید که در حال ورود به نقش های تحقیقاتی و فیزیک بالینی در مراکز پیشرو انکولوژی تشعشع در بریتانیا و ایرلند و همچنین آمریکای شمالی، استرالیا و نیوزلند هستند." یکی دیگر از مزایای بزرگ انطباق با CAMPEP این است که وقتی در حال ایجاد همکاری های جدید با سایر برنامه های تحقیقاتی معتبر CAMPEP در ایالات متحده و کانادا هستیم، مسیر را آسان می کند.

نوآوری مخرب، ترجمه بالینی

هدف Medscint بر اساس دانش نوری اختصاصی خود در زمینه آشکارسازهای سوسوزن پلاستیکی، "بازنویسی کتاب قوانین دزیمتری میدان کوچک" است. این ادعای جاناتان تورکوت، یکی از بنیانگذاران فروشنده و مدیر ارشد بازاریابی است، که تمرکز او، همراه با همکارانش، به طور اجتناب ناپذیری به جزئیات دقیق ترجمه بالینی و الزامات QA کاربران نهایی بالینی برای نسل بعدی تغییر می کند. روش های رادیوتراپی

او توضیح می‌دهد: «ما تا کنون این کسب‌وکار را با جلب توجه با گروهی از برنامه‌های فیزیک پزشکی نوآورانه و تحقیقاتی ایجاد کرده‌ایم - همه آنها برای تعریف بهترین عملکرد فردا در دزیمتری پرتودرمانی کار می‌کنند. "گام بعدی در تکامل Medscint بیشتر یک استراتژی دوگانه خواهد بود - ادامه هدف قرار دادن مشتریان تحقیقاتی پیشرو و در عین حال چرخش در کوتاه مدت به بازار QA بالینی."

به عنوان مثال، در اواخر سال جاری، Turcotte و تیم او انتظار دارند تا از سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) تأییدیه 510 (k) را برای یک سیستم بالینی که برای کاربردهای دزیمتری میدان کوچک در QA ماشین آماده شده است، تضمین کنند. علامت CE بعدی برای سال 2024 به عنوان پیشرو برای تاسیسات با مشتریان بالینی در منطقه اقتصادی اروپا (EEA) در نظر گرفته شده است.

تورکوت خاطرنشان می‌کند: «در حالی که سوسوزن‌های پلاستیکی یک فناوری مخرب در کیفیت و دزیمتری رادیوتراپی هستند، مهم است که تقریباً یک برنامه از هر شش برنامه فیزیک بالینی با اعتبار CAMPEP در حال حاضر با محصولات ما در یک محیط تحقیقاتی کار می‌کنند.»

مطالعه بیشتر

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• BlockOffsets. نوسازی مالکیت افست زیست محیطی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://physicsworld.com/a/plastic-scintillation-detectors-prove-a-win-win-in-clinical-physics-research-and-education/