प्रोटॉन के साथ पेंटिंग: उपचार किरणें कला के कार्यों को फिर से बनाती हैं - भौतिकी विश्व

प्रोटॉन के साथ पेंटिंग: उपचार किरणें कला के कार्यों को फिर से बनाती हैं - भौतिकी विश्व

समय टिकट: 27 सितंबर, 2023 4:30 पूर्वाह्न

प्रोटॉन किरणें कला के कार्यों को पुनः निर्मित करती हैं
प्रोटोन पेंटिंग्स मूल कलाकृति और पुनः निर्मित "पेंटिंग्स" को आइसोडोज़ कलर वॉश और डोज़ कलर वॉश में एक पर्ल बाली के साथ लड़की जोहान्स वर्मीर द्वारा (शीर्ष पंक्ति), तारामय रात विंसेंट वैन गॉग द्वारा (मध्य पंक्ति) और चीख़ एडवर्ड मंच द्वारा (निचली पंक्ति)। (शिष्टाचार: मेडिकल डोसिमेट्री 10.1016/जे.मेडडोस.2023.08.006)

इंटेंसिटी-मॉड्यूलेटेड प्रोटॉन थेरेपी (आईएमपीटी) एक उन्नत कैंसर उपचार तकनीक है जो अत्यधिक जटिल खुराक पैटर्न में विकिरण वितरित करने के लिए रोगी के भीतर प्रोटॉन की संकीर्ण पेंसिल जैसी किरणों का उपयोग करती है - जिसे रोगी के भीतर स्थान-दर-स्थान और परत-दर-परत चित्रित किया जाता है। परिष्कृत उपचार योजना तकनीकों के साथ मिलकर, IMPT अभूतपूर्व सटीकता के साथ लक्षित ट्यूमर से मेल खाने के लिए प्रोटॉन खुराक को आकार दे सकता है, जिससे कैंसर कोशिकाओं के विनाश को अधिकतम किया जा सकता है जबकि आस-पास के स्वस्थ ऊतकों को नुकसान कम हो सकता है।

जटिल खुराक वितरण बनाने के लिए आईएमपीटी की प्रभावशाली शक्ति का प्रदर्शन करना चाहते हैं, चिकित्सा भौतिक विज्ञानी ली जू न्यूयॉर्क प्रोटॉन केंद्र एक असामान्य दृष्टिकोण के साथ आए - उन्होंने उपचार योजनाओं के रूप में प्रसिद्ध चित्रों की एक श्रृंखला को फिर से बनाने के लिए प्रोटॉन पेंसिल बीम का उपयोग किया, प्रोटॉन को पेंटब्रश के रूप में प्रभावी ढंग से उपयोग किया।

“जब मैंने पहली बार इस क्षेत्र में प्रवेश किया, तो मुझे उपचार योजनाओं को देखना और यह देखकर आश्चर्यचकित होना याद है कि वे कितनी सुंदर थीं। वे वास्तव में मुझे कला के कार्यों की तरह लग रहे थे, ”जू बताते हैं भौतिकी की दुनिया. “जैसा कि मैंने उपचार योजना का अवलोकन करने में अधिक से अधिक समय बिताया, मुझे एहसास हुआ कि डोसिमेट्रिस्ट कलाकारों के समान कैसे थे। वास्तव में एकमात्र अंतर, उनके द्वारा उपयोग किए जाने वाले माध्यम और उस माध्यम को लागू करने वाले कैनवास में था।''

जू ने पांच प्रसिद्ध पेंटिंग चुनीं - एक पर्ल बाली के साथ लड़की जोहान्स वर्मीर द्वारा, तारामय रात विंसेंट वान गाग द्वारा, चीख़ एडवर्ड मंच द्वारा, लाल, नीले और पीले रंग के साथ रचना पीट मोंड्रियन द्वारा, और आदमी का बेटा रेने मैग्रेट द्वारा - एक्लिप्स v16.1 उपचार योजना प्रणाली को फिर से बनाने के लिए, परिणामी छवियों को साझा करने के लिए मेडिकल डोसिमेट्री.

प्रत्येक "पेंटिंग" को उत्पन्न करने के लिए, नियोजन प्रणाली ने "कैनवास" (एक पानी का प्रेत) पर "पेंट" (विकिरण खुराक) जमा करने के लिए 70-250 MeV की ऊर्जा वाले नैदानिक ​​प्रोटॉन का उपयोग किया, जिसमें 100 अंशों में 50 Gy का कुल नुस्खा था। . प्रत्येक उपचार योजना को कैनवास के सामने निर्देशित एक और छह प्रोटॉन क्षेत्रों के बीच नियोजित किया जाता है, जिसमें आइसोसेंटर 10 सेमी की गहराई पर रखा जाता है।

प्रक्रिया पारंपरिक कलाकृति के समान तरीके से शुरू होती है - समग्र लेआउट निर्धारित करने के लिए कैनवास पर प्रारंभिक स्केच बनाकर, इस मामले में एक्लिप्स के कंटूरिंग वर्कस्पेस में 2 डी ब्रश टूल का उपयोग करके। इसके बाद, आकाश और ज़मीन जैसे प्रमुख तत्वों को आकृति के रूप में चित्रित किया जाता है और विभिन्न रंगों, स्वरों और बनावटों का प्रतिनिधित्व करने के लिए अलग-अलग संरचनाओं में विभाजित किया जाता है। कुछ मामलों में, जू ने अधिक जटिल विवरणों को प्रतिबिंबित करने के लिए और भी छोटी संरचनाओं (सबसे जटिल पेंटिंग के लिए 65 तक) में अंतिम उपविभाजन का उपयोग किया।

जू ने लगभग 0 cGy के अंतराल में 100 और 300 Gy के बीच विभिन्न आइसोडोज़ स्तरों को अलग-अलग रंग दिए। फिर उन्होंने कैनवास के भीतर खुराक जमा करने के लिए उपचार योजनाओं को अनुकूलित किया जिससे प्रत्येक क्षेत्र में वांछित रंग प्राप्त हुआ। जू ने नोट किया कि अंतिम खुराक वितरण की गणना उसके क्लिनिक में नियोजित उसी प्रोटॉन कन्वोल्यूशन-सुपरपोजिशन एल्गोरिदम का उपयोग करके की गई थी।

जू कहते हैं, "पेंसिल-बीम स्कैनिंग प्रोटॉन थेरेपी से परिचित होने के बाद, मुझे एहसास हुआ कि प्रोटॉन का उपयोग करके खुराक पेंटिंग की संभावनाएं असीमित थीं।" “मैं वास्तव में यह देखना चाहता था कि मैं इसे कितनी दूर तक आगे बढ़ा सकता हूं, और प्रोटॉन बीम का उपयोग करके अपने कुछ पसंदीदा चित्रों को फिर से बनाने का इससे बेहतर तरीका क्या हो सकता है। हालाँकि मेरे मन में यह विचार लगभग पाँच वर्षों से था, मेरे पास हाल ही में इसे साकार करने के लिए समय और धैर्य था।

अंतिम मनोरंजन ने बारीक विवरणों को स्पष्ट करने के लिए पर्याप्त रिज़ॉल्यूशन के साथ मूल कलाकृतियों के साथ एक उल्लेखनीय समानता प्रदर्शित की। जू ने नोट किया कि प्रत्येक पेंटिंग वास्तव में कला का एक त्रि-आयामी काम है और इसे पानी के प्रेत के भीतर कई गहराई पर देखा जा सकता है।

अत्याधुनिक चिकित्सा प्रौद्योगिकी का एक प्रभावशाली प्रदर्शन होने के साथ-साथ, पेंटिंग एक अतिरिक्त उद्देश्य भी पूरा करती हैं। जू की परिकल्पना है कि वे एक शैक्षिक उपकरण के रूप में कार्य कर सकते हैं, जिससे इलाज के दौर से गुजर रहे रोगियों को प्रोटॉन थेरेपी के सामान्य सिद्धांतों को समझने में मदद मिल सके, या यहां तक ​​कि चिकित्सा और चिकित्सा भौतिकी के छात्रों को एनोटेट चित्रों की एक श्रृंखला का उपयोग करके प्रोटॉन भौतिकी और डोसिमेट्री को बेहतर ढंग से समझने में मदद मिल सके।

जू कहते हैं, "मुझे उम्मीद है कि यह पेपर दिखाएगा कि 2डी योजना के दिनों से हम कितना आगे आ गए हैं और कैसे आधुनिक तकनीक ने हमें उच्च लक्षित देखभाल प्रदान करने की अनुमति दी है जो प्रत्येक रोगी के लिए विशिष्ट है।" “मुझे यह भी उम्मीद है कि यह काम विकिरण ऑन्कोलॉजी और चिकित्सा भौतिकी के क्षेत्र में हम सभी के लिए एक अनुस्मारक के रूप में कार्य करेगा कि हालांकि हम अक्सर खुद को वैज्ञानिक या चिकित्सक मानते हैं, लेकिन गहराई से हम कलाकार भी हैं; और कला के बिना, हमारा क्षेत्र पहले जैसा नहीं होता।”

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