प्रोटॉन थेरेपी लक्ष्य मात्रा के बाहर के ऊतकों को खुराक को कम करते हुए एक ट्यूमर लक्ष्य के लिए अत्यधिक अनुरूप खुराक वितरण प्रदान कर सकती है। इस ताकत का एहसास करने वाली उपचार योजनाएं बनाना डॉसिमेट्रिस्ट और चिकित्सा भौतिकविदों के लिए सर्वोच्च प्राथमिकता है।
प्रोटॉन एक्स-रे, एक अन्य प्रकार की बाहरी-बीम विकिरण चिकित्सा के लिए मूल रूप से भिन्न तरीके से खुराक जमा करते हैं। जैसे ही एक प्रोटॉन अपने प्रक्षेपवक्र के अंत तक पहुंचता है, जिस दर पर इसकी ऊर्जा को ऊतक में स्थानांतरित किया जाता है - इसकी रैखिक ऊर्जा हस्तांतरण (एलईटी), केवी / माइक्रोमीटर में व्यक्त की जाती है - बढ़ जाती है।
सापेक्ष जैविक प्रभावशीलता (आरबीई) एलईटी बढ़ाने के जैविक प्रभाव को पकड़ती है, और 1.1 का एक निश्चित आरबीई मूल्य अक्सर नैदानिक प्रोटॉन उपचार के लिए लागू होता है। लेकिन प्रोटॉन आरबीई कई अन्य कारकों पर निर्भर है, जिनमें क्लिनिकल एंडपॉइंट्स, ऊतक प्रकार, अंशांकन योजना, रोगी-विशिष्ट रेडियोसक्रियता, भौतिक खुराक और प्रयोगात्मक माप में अनिश्चितताएं शामिल हैं। नतीजतन, प्रोटॉन थेरेपी में एक निश्चित आरबीई मूल्य का उपयोग करने से उच्च-एलईटी स्थानों में आरबीई को कम करके आंका जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप विकिरण-प्रेरित विषाक्तता का खतरा बढ़ सकता है।
फिर भी, एलईटी आरबीई के साथ दृढ़ता से सहसंबद्ध है और प्रोटॉन थेरेपी में परिवर्तनीय आरबीई निर्धारित करने के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है। इस प्रकार, शोधकर्ता उपचार योजना के दौरान एलईटी की गणना और मूल्यांकन के लिए दृष्टिकोणों की जांच कर रहे हैं। ये जैविक उपचार नियोजन उपकरण सीमित हैं, हालांकि, और जब तक वे विकसित और आगे अध्ययन नहीं किए जाते हैं, तब तक क्लीनिकों को अपने स्वयं के उपचार नियोजन प्रथाओं की पहचान करनी चाहिए ताकि लक्षित मात्रा के बाहर एलईटी को कम किया जा सके, कहते हैं ऑस्टिन फाउट, एक चिकित्सा भौतिक विज्ञानी सेंट जूड चिल्ड्रन रिसर्च हॉस्पिटल टेनेसी में।
"[एलईटी वितरण] को कैसे प्रभावित करें अनुसंधान का एक सक्रिय क्षेत्र है, और विकास के तहत कुछ महान तरीके हैं," फॉट बताते हैं। "समस्या जो हम सामना करते हैं वह यह है कि वे घर में विकसित किए गए कस्टम सॉफ़्टवेयर के बिना या विक्रेता द्वारा प्रदान किए गए अनुप्रयोगों के विशेष शोध संस्करणों के माध्यम से आसानी से उपलब्ध नहीं हैं ... [और वहां] कुछ अध्ययन मात्रात्मक मार्गदर्शन प्रदान करते हैं जिनके लिए हमें लक्ष्य बनाना चाहिए।"
उपचार योजना रणनीतियों
फोटॉन थेरेपी के लिए एलईटी-आधारित योजना मूल्यांकन और अनुकूलन की दिशा में एक कदम में, फॉट और उनकी टीम ने नियोजन रणनीतियों का एक सर्वेक्षण किया जो व्यावसायिक रूप से तीव्रता-संशोधित प्रोटॉन थेरेपी (आईएमपीटी) के लिए नैदानिक टीमों के लिए उपलब्ध हैं। उनके अध्ययन, में सूचना दी एप्लाइड क्लिनिकल मेडिकल फिजिक्स के जर्नल, प्रोटॉन थेरेपी उपचार योजनाकारों के लिए कुछ मार्गदर्शन प्रस्तुत करता है। "हम कुछ आसानी से उपलब्ध उपचार योजना तकनीकों को देखना चाहते थे और वे एलईटी को कैसे प्रभावित कर सकते हैं," फॉट बताते हैं।
शोधकर्ताओं ने खुराक-भारित LET (LETd) एक बेलनाकार पानी के प्रेत और चार बाल चिकित्सा ब्रेन ट्यूमर के मामलों पर लागू आठ फॉरवर्ड-आधारित उपचार योजना दृष्टिकोणों के बीच (फॉट नोट्स कि विकिरण-प्रेरित विषाक्तता टीम के लिए एक फोकस क्षेत्र है)। उन्होंने खुराक और एलईटी दोनों का मूल्यांकन करने के लिए मोंटे कार्लो माध्यमिक गणनाओं का उपयोग करते हुए, विपरीत पार्श्व बीम (प्रेत के लिए) या मूल नैदानिक योजना (रोगियों के लिए) का उपयोग करते हुए इन नियोजन रणनीतियों की तुलना एक योजना से की।d.
शोधकर्ताओं ने पाया कि उच्च-एलईटी क्षेत्रों के स्थान के लिए उपचार क्षेत्र ज्यामिति का सबसे बड़ा योगदान था। उच्च एलईटी से जुड़ी जैविक अनिश्चितताओं के संभावित प्रभाव को कम करने के लिएd, वे सुझाव देते हैं कि उपचार नियोजक उपचार बीम के बीच बड़े चौराहे के कोणों का उपयोग करते हैं और उन बीमों से बचते हैं जो महत्वपूर्ण संरचनाओं के समीप तुरंत रुक जाते हैं।
"यह बहुत अच्छी खबर है क्योंकि इसका मतलब है कि उपचार क्षेत्रों की संख्या का सावधानीपूर्वक चयन और आस-पास के स्वास्थ्य ऊतकों के संबंध में उनका अभिविन्यास प्रभावी हो सकता है," फेट कहते हैं। "कुछ जागरूक, अग्रिम विचार के साथ, योजना प्रक्रिया के दौरान सभी उपचार नियोजक विचार कर सकते हैं।"
शोधकर्ताओं ने यह भी पाया कि रेंज शिफ्टर का उपयोग करने से मीन एलईटी में काफी कमी आई हैd नैदानिक लक्ष्य मात्रा में। नतीजतन, वे रेंज शिफ्टर्स और स्पॉट-प्लेसमेंट प्रतिबंधों की वैकल्पिक रणनीतियों का संयम से उपयोग करने की सलाह देते हैं, और केवल तभी जब क्लीनिक परिणामी एलईटी की गणना कर सकते हैंd वैकल्पिक योजना रणनीतियों के खिलाफ मूल्यांकन करने के लिए।
अध्ययन के छोटे नमूने के आकार के कारण, शोधकर्ता LET में एक स्पष्ट प्रवृत्ति स्थापित नहीं कर सकेd नैदानिक मामलों में भिन्नता उन्होंने एलईटी में परिवर्तन और ट्यूमर नियंत्रण या सामान्य ऊतक जटिलताओं की संभावना में बदलाव के बीच संबंध का मूल्यांकन नहीं किया।
LET-आधारित योजनाएँ प्रोटॉन थेरेपी को अनुकूलित करती हैं
जबकि उच्च-एलईटी क्षेत्रों पर प्रत्येक नियोजन दृष्टिकोण के प्रभाव मामूली थे, फॉट का कहना है कि यह पहचानना महत्वपूर्ण है कि टीम की उपचार योजना रणनीतियाँ और सिफारिशें साक्ष्य-आधारित हैं और आसानी से नैदानिक अभ्यास में काम की जा सकती हैं।
"मुझे आशा है कि टेकअवे में से एक यह है कि हम, एक क्षेत्र के रूप में, व्यावसायिक उपकरणों से लाभान्वित होंगे जो उपचार योजना प्रणाली के भीतर एलईटी की गणना की अनुमति देते हैं। इससे भी बेहतर, हम LET को ध्यान में रखते हुए अनुकूलित करने के तरीकों को पसंद करेंगे। यह अध्ययन तब तक एक अच्छा पुल था जब तक कि वे उपकरण अधिक व्यापक रूप से उपलब्ध नहीं हो जाते," फेट कहते हैं।
