एक यूरोपीय शोध दल ने सफलतापूर्वक कमीशन करने के लिए एक प्रोटोटाइप डायमंड-आधारित शोट्की डायोड डिटेक्टर का उपयोग किया है इलेक्ट्रॉन फ्लैश पारंपरिक और पूर्व-नैदानिक फ्लैश रेडियोथेरेपी दोनों के लिए अनुसंधान त्वरक। उपन्यास डिटेक्टर तेज और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य बीम लक्षण वर्णन के लिए एक उपयोगी उपकरण साबित हुआ, जो अल्ट्राहाई-खुराक दरों (यूएच-डीआर) और अल्ट्राहाई डोज-प्रति-पल्स (यूएच-डीपीपी) स्थितियों के लिए उपयुक्त है। यह इसकी विकास टीम के लिए एक मील का पत्थर उपलब्धि है, जिसका नेतृत्व किया गया है रोम टोर वर्गाटा विश्वविद्यालय, क्योंकि FLASH रेडियोथेरेपी के लिए कोई वाणिज्यिक रीयल-टाइम सक्रिय डोसीमीटर वर्तमान में उपलब्ध नहीं हैं।
फ्लैश रेडियोथेरेपी एक उभरती हुई कैंसर उपचार तकनीक है जिसमें लक्ष्य ऊतकों को पारंपरिक विकिरण चिकित्सा की तुलना में बहुत अधिक खुराक दरों का उपयोग करके विकिरणित किया जाता है, और परिणामस्वरूप, बहुत कम विकिरण समय के लिए। यह अति उच्च खुराक दर तथाकथित फ्लैश प्रभाव का कारण बनती है: आसपास के सामान्य ऊतकों में विकिरण-प्रेरित विषाक्तता में कमी, जबकि समान ट्यूमर-मार प्रतिक्रिया को बनाए रखना।
क्लिनिकल कैंसर थेरेपी के भविष्य को बदलने की क्षमता के साथ एक रोमांचक उपचार रणनीति के रूप में इस उभरती हुई तकनीक की विश्व स्तर पर सराहना की जा रही है। लेकिन दूर करने के लिए बाधाएं हैं, जिनमें से एक वास्तविक समय में विकिरण खुराक निर्धारित करने के लिए एक सटीक, कुशल-से-उपयोग डोसिमेट्री प्रणाली का विकास है।
वर्तमान वाणिज्यिक रीयल-टाइम डोसीमीटर जैसे कि आयनीकरण कक्ष और सॉलिड-स्टेट डिटेक्टर नैदानिक उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं हैं, क्योंकि उनकी प्रतिक्रिया में पुनर्संयोजन, संतृप्ति और गैर-रैखिकता प्रभाव देखे गए हैं। निष्क्रिय डोसीमीटर जैसे कि एलेनिन और जीएएफक्रोमिक फिल्में काम करती हैं, लेकिन उनकी प्रतिक्रिया एक विकिरण प्रक्रिया के बाद घंटों या दिनों तक भी उत्पन्न नहीं हो सकती है, जिससे वे दैनिक लिनेक गुणवत्ता आश्वासन के लिए अव्यावहारिक हो जाते हैं।
इन सीमाओं को पार करने के लिए, टीम ने फ्लैशडायमंड (एफडी) डिटेक्टर को विशेष रूप से यूएच-डीआर और यूएच-डीपीपी अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया, जिसका वर्णन जनवरी 2022 के लेख में किया गया है। चिकित्सा भौतिकी. अब, प्रमुख अन्वेषक जियानलुका वेरोना रिनाटिक और सहकर्मियों ने स्पंदित इलेक्ट्रॉन बीम के लिए एफडी डिटेक्टर प्रतिक्रिया की एक व्यवस्थित जांच की है, लगभग 26 Gy / पल्स की DPPs पर इसकी प्रतिक्रिया रैखिकता को मान्य करते हुए, लगभग 5 MGy / s की तात्कालिक खुराक दर और लगभग 1 kGy / s की औसत खुराक दर। .
शोधकर्ताओं ने तब fD डिटेक्टर का उपयोग इलेक्ट्रॉनफ्लैश लिनैक को चालू करने के लिए किया था सोर्डिना इओर्ट टेक्नोलॉजीज (एसआईटी) इटली में, अपने निष्कर्षों की रिपोर्टिंग चिकित्सा भौतिकी.
दोसिमेट्रिक लक्षण वर्णन
एफडी प्रोटोटाइप का आकलन करने के लिए, टीम ने पहले तीन अलग-अलग विकिरण स्थितियों के तहत अवशोषित खुराक अंशांकन किया: 60पीटीडब्ल्यू माध्यमिक मानक प्रयोगशाला में संदर्भ स्थितियों में सह विकिरण (पीटीडब्ल्यू-फ्रीबर्ग); UH-DPP इलेक्ट्रॉन बीम पर पीटीबी; और एसआईटी में पारंपरिक परिस्थितियों में इलेक्ट्रॉन फ्लैश बीम।
उत्साहजनक रूप से, तीन सुविधाओं में अंशांकन प्रक्रियाओं से प्राप्त मूल्य अच्छी तरह से सहमत थे। के तहत प्राप्त एफडी प्रोटोटाइप की संवेदनशीलता 60सह विकिरण, UH-DPP इलेक्ट्रॉन बीम के साथ और पारंपरिक इलेक्ट्रॉन बीम के साथ क्रमशः 0.309 ± 0.005, 0.305 ± 0.002 और 0.306 ± 0.005 nC / Gy थे। यह इंगित करता है कि एफडी प्रोटोटाइप प्रतिक्रिया में कोई अंतर नहीं है जब पारंपरिक या यूएच-डीपीपी इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग किया जाता है, या बीच में 60सह और इलेक्ट्रॉन बीम विकिरण।
टीम ने अगली बार यूएच-डीपीपी रेंज में एफडी प्रतिक्रिया रैखिकता की जांच की। 1.2 और 11.9 Gy के बीच DPP को बदलने से पता चला कि प्रोटोटाइप की प्रतिक्रिया कम से कम 11.9 Gy के अधिकतम जांच मूल्य तक रैखिक थी।
शोधकर्ताओं ने एफडी डिटेक्टर परिणामों की तुलना व्यावसायिक रूप से उपलब्ध डोसीमीटर के साथ की, जिसमें एक माइक्रोडायमंड, एक उन्नत मार्कस आयनीकरण कक्ष, एक सिलिकॉन डायोड डिटेक्टर और ईबीटी-एक्सडी जीएएफक्रोमिक फिल्में शामिल हैं। उन्होंने पारंपरिक और (ईबीटी-एक्सडी फिल्मों के साथ) यूएच-डीपीपी विकिरण के लिए एफडी प्रोटोटाइप और संदर्भ डिटेक्टरों द्वारा मापा प्रतिशत गहराई-खुराक घटता, बीम प्रोफाइल और आउटपुट कारकों के बीच अच्छा समझौता देखा।
परिवर्तित नैदानिक लिनाक फ्लैश रेडियोथेरेपी प्रदान करता है
अंत में, टीम ने ElectronFlash linac को चालू करने के लिए fD डिटेक्टर का उपयोग किया, जो पारंपरिक और UH-DPP दोनों तरीकों में काम करने में सक्षम है। लिनैक 30 से 120 मिमी व्यास के कई बेलनाकार पीएमएमए एप्लिकेटर से सुसज्जित है, जिनका उपयोग डीपीपी को बदलने के लिए किया जाता है। 7 और 9 MeV स्पंदित इलेक्ट्रॉन बीम के लिए प्रतिशत गहराई-खुराक और बीम प्रोफाइल प्राप्त करके, सभी अलग-अलग ऐप्लिकेटरों का उपयोग करके, और दोनों पारंपरिक और UH-DPP तौर-तरीकों में कमीशनिंग को पूरा किया गया।
शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला है कि एफडी प्रोटोटाइप फ्लैश रेडियोथेरेपी के लिए इलेक्ट्रॉन बीम लिनेक्स को चालू करने के लिए एक मूल्यवान उपकरण साबित हो सकता है। वे वर्तमान में इलेक्ट्रॉनफ्लैश लिनैक बीम और एफडी डिटेक्टर दोनों के मोंटे कार्लो सिमुलेशन का संचालन कर रहे हैं ताकि उनके डोसिमेट्रिक वैल्यूएशन को सैद्धांतिक समर्थन प्रदान किया जा सके।
