גלאי נצנוץ פלסטיק מוכיחים כי הם מנצחים במחקר וחינוך בפיזיקה קלינית - עולם הפיזיקה

חדשנות משבשת, שיתוף פעולה עם לקוחות, תרגום קליני: אלו הן נקודות ההתייחסות האסטרטגיות העומדות בבסיס מפת הדרכים לפיתוח המוצר ב- מדסינט, חברת טכנולוגיה מבוססת קוויבק סיטי המשלבת מומחיות בפוטוניקה, דוסימטריית נצנוץ ופיזיקה רפואית. הסוף: לא פחות מאשר שינוי פרדיגמה בתרגול המומלץ של דוסימטריית הקרנות, המאפשר דור חדש של נצנצים מפלסטיק המשלבים שקילות כמעט למים ותגובה בזמן אמת עם רזולוציה מרחבית גבוהה ותאימות MR-Linac. הגלאים האופטיים של Medscint - הידועים מסחרית בשם פלטפורמת מחקר HYPERSCINT - מציעים גם יכולת ריבוי נקודות עם טביעת רגל קומפקטית (אורך 0.5 מ"מ, קוטר 0.5 מ"מ), מה שהופך אותם לאידיאליים עבור דוסימטריה בשדה קטן ופיתוח פנטום מתקדם.

"הידע הקנייני שלנו במדע אופטי ובניצני פלסטיק בא לידי ביטוי כאשר שדות הטיפול בהקרנות הופכים קטנים יותר ומורכבים יותר מבחינה גיאומטרית", טוען ג'ונתן טורקוט, מייסד שותף ומנהל שיווק ראשי במדסינט. ללא צורך בגורמי תיקון של שדה קטן כדי לאפיין את התנהגות המכשיר, מדדי הדוסיינט של Medscint מספקים כלי מדידה בזמן אמת המשלב ליניאריות גבוהה ביחס למינון ולקצב המינון. טווח דינמי ליניארי רחב זה רלוונטי בשני הקצוות של ספקטרום הטיפול, בין אם עבור תוכניות הקרנה חדישות בשיעור מינון נמוך או - עם פונקציונליות מותאמת אישית לספירת דופק לינאקי ומדידה של מינון לכל דופק - כתוספת למינון גבוה במיוחד- לדרג יישומי רדיותרפיה FLASH (שיש להם פוטנציאל להפחית באופן דרסטי נזק צדדי ורעילות ברקמה בריאה רגילה תוך שמירה על פעילות אנטי-גידולית).

מחוץ למעבדה, לתוך המרפאה

בעוד שתרגום קליני הוא העדיפות המסחרית בטווח הקרוב והבינוני, טורקוט ועמיתיו מיקמו עד היום את פלטפורמת המחקר HYPERSCINT עם קבוצה של צוותי מו"פ חדשניים חוצי-תחומיים הפועלים למימוש מערכות הקרנות מהדור הבא. "כחברת טכנולוגיה בשלבים מוקדמים", הוא מסביר, "יש לנו קשרי שיתוף פעולה עם לקוחותינו ושותפי המחקר שלנו - בסך הכל 25 קבוצות ברחבי צפון אמריקה, אירופה ואסיה שעוזרות לעצב את פיתוח המוצר שלנו ובסופו של דבר, מודיעות הדרך לתרגום קליני בקנה מידה גדול".

מקרה בוחן בהקשר זה הוא מארק פולי והצוות שלו באשכול המחקר בפיזיקה רפואית ב- אוניברסיטת גאלווי במערב אירלנד. תחומי המחקר רחבי ההיקף של פולי מתרכזים בסכימות רדיותרפיה משופרות, עם עבודה חלוצית על מודלים וסימולציה של מונטה קרלו, כמו גם מערכות דוסימטריית נצנוץ מהדור הבא. תוכנית המחקר שלו משתלבת עם עומס הוראה עמוס, המשתרעת על קורסים לתואר ראשון בפיזיקה ביו-רפואית וקרינה, כמו גם של גאלווי. MSc בפיזיקה רפואית, תוכנית המאסטר הראשונה באירופה שקיבלה הסמכה רשמית מצפון אמריקה הוועדה להסמכת תוכניות חינוך לפיסיקה רפואית (CAMPEP).

"הפכנו ללקוח האירופאי הראשון של Medscint כאשר רכשנו את פלטפורמת המחקר HYPERSCINT בקיץ 2021", מסביר פולי. המערכת עברה מאז את קצביה בסדרה של חמישה פרויקטים פיילוטים הכוללים סטודנטים לתואר שני ודוקטורט בתוך אשכול הפיזיקה הרפואית של גאלווי - אם כי פעילות המחקר הקשורה מוגדרת להיקף מוקדם ממאוחר. "הקמנו זרם מחקר ייעודי כדי להעריך ולהשוות את גלאי הנצנוץ הפלסטי של Medscint", אומר פולי. "מאמץ מו"פ זה יושב לצד תוכנית עבודה מבוססת שבה אנו מפתחים סוג חדש של גלאי נצנוץ אנאורגני ליישומי דוסימטריה מתקדמים."

לאחר שתלמידי הפיזיקה הרפואית שלו מתעדכנים עם פלטפורמת המחקר HYPERSCINT, פולי מעודד אותם להמשיך בלמידה וידע מומחים בדוסימטריית נצנוץ - בעיקר באמצעות מיקומי מחקר קצרי טווח במעבדות שותפות ברשת הבינלאומית של גאלווי. "אנחנו מעמידים את תלמידי התואר השני והדוקטורט שלנו עם הכישורים והידע הטכני שהם צריכים כדי להגיע לקרקע", מסביר פולי. "אנחנו רוצים לוודא שאין עקומת למידה תלולה בצורה בלתי רגילה כשהם מתחילים את פרויקטי המחקר שלהם."

שיתוף פעולה מבוסס אחד בהקשר זה הוא עם מגדלנה בזלובה-קרטר'ס מעבדת XCITE באוניברסיטת ויקטוריה בקולומביה הבריטית, קנדה. צוות XCITE הוא אימץ מוקדם של פתרון הדוסימטריה בזמן אמת של Medscint בשדה קטן למחקרי מחקר על ערכות קרינת FLASH בניסויים בבעלי חיים קטנים מאוד - חשיפת זחלי זבובי פירות, למשל, לשיעורי מינון גבוהים במיוחד ומעקב אחר הישרדות השוואתית. לעומת תוכניות הקרנה קונבנציונליות. המעבדה גם מעריכה את השפעת ה-FLASH על רקמה בריאה בעכברים.

שיתופי פעולה כאלה, כך נראה, מייצגים win-win. דוגמה לכך היא קווין ביירן, סטודנט לתואר שני לשעבר בקבוצתו של פולי, שבעקבות השמה מחקרית ב-XCITE, עובד כעת כפיזיקאי רפואי מחקרי בחטיבה למדעי הקרינה התרגום ב- בית הספר לרפואה של אוניברסיטת מרילנד (בולטימור, MD). בפיקוח של קאי ג'יאנג, עוזר פרופסור לאונקולוגיה קרינה, ביירן ממשיך לעבוד על גלאי נצנוץ פלסטי ואי-אורגני במסגרת תוכנית מחקר רחבה יותר החוקרת את השפעות ה-FLASH של קרני אלקטרונים ופרוטונים במינון גבוה במיוחד על מודלים פרה-קליניים. "יש כאן משהו כמו 'מעגל וירטואוזי' במשחק", מסביר פולי, "כאשר קווין מתקדם לפיקוח על סטודנטים אחרים מבקרים לתואר שני ודוקטורט מגאלווי עם הפרויקטים שלהם בדוסימטריית נצנוץ."

חינוך יצירתי

על אף הניצול של גאלווי בטכנולוגיית Medscint בהקשר של מחקר פיזיקה רפואית, פולי גם שם את פלטפורמת המחקר HYPERSCINT בראש ובמרכז בהוראה שלו לתואר ראשון. "המשימה היא ליצור סביבת למידה דינמית יותר בהובלת מחקר על ידי ניצול מכשירי הדגמה ניידים כמו מערכת Medscint", הוא מסביר. "בדרך זו, אנו משתמשים בגלאי הנצנוץ הפלסטי של Medscint כדי להציג את היסודות של דוסימטריית קרינה לסטודנטים בשנה א', תוך חיזוק המושגים הללו עם מסלול למידה מובנה לאורך כל הסילבוס ועד לרמת השנה הרביעית לתואר ראשון ולימודי תואר שני. ."

יחד עם זאת, טוען פולי, מעמדו של תואר שני בפיסיקה רפואית של גאלווי מוגבר עוד יותר על ידי הסמכת CAMPEP, כלומר סטודנטים לתואר שני מסיימים את לימודיהם עם "יכולת העברה וניידות אינהרנטית" כחלק מהחבילה האקדמית. "תמצאו את תלמידי התואר השני שלנו נכנסים לתפקידי מחקר ופיזיקה קלינית במרכזים אונקולוגיים מובילים בקרינה בבריטניה ובאירלנד וכן בצפון אמריקה, אוסטרליה וניו זילנד", הוא מסכם. "עוד יתרון גדול של תאימות ל-CAMPEP הוא שזה מקל על הדרך כאשר אנו מקימים שיתופי פעולה חדשים עם תוכניות מחקר אחרות המוסמכות ל-CAMPEP בארה"ב ובקנדה."

חדשנות משבשת, תרגום קליני

Medscint שואפת "לכתוב מחדש את ספר החוקים על דוסימטריה של שדה קטן" בהתבסס על הידע האופטי הקנייני שלה בתחום של גלאי נצנוץ פלסטי. זו הטענה של ג'ונתן טורקוט, מייסד-שותף ומנהל השיווק הראשי של הספק, שהמיקוד שלו, יחד עם זה של עמיתיו, עובר ללא הרף לפרטים הקטנים של תרגום קליני ולדרישות ה-QA של משתמשי קצה קליניים לדור הבא. שיטות טיפול בקרינה.

"בנינו את העסק עד כה על ידי התחזקות עם קבוצה של תוכניות פיזיקה רפואית חדשניות, מונחות מחקר - כולן פועלות כדי להגדיר את הפרקטיקה הטובה ביותר של מחר בדוסימטריית הקרנות", הוא מסביר. "השלב הבא באבולוציה של Medscint יהיה יותר מאסטרטגיה דו-מסלולית - המשך התמקדות בלקוחות המחקר המובילים תוך סיבוב בטווח הקרוב לשוק ה-QA הקליני."

מאוחר יותר השנה, למשל, טורקוט וצוותו מצפים לקבל אישור רגולטורי 510(k) ממינהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA) עבור מערכת קלינית שעומדת בשורה עבור יישומי דוסימטריה בשטח קטן ב-QA של מכונות. סימן ה-CE העוקב מיועד לשנת 2024 כמבשר להתקנה עם לקוחות קליניים באזור הכלכלי האירופי (EEA).

"בעוד שמנצנצים מפלסטיק מייצגים טכנולוגיה משבשת בתחום ה-QA והדוסימטריה של הקרנות", מציין טורקוט, "זה משמעותי שבערך אחת מכל שש תוכניות פיזיקה קלינית עם הסמכת CAMPEP כבר עובדת עם המוצרים שלנו במסגרת מחקרית."

לקריאה נוספת

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
• PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
• PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
• BlockOffsets. מודרניזציה של בעלות על קיזוז סביבתי. גישה כאן.
• מקור: https://physicsworld.com/a/plastic-scintillation-detectors-prove-a-win-win-in-clinical-physics-research-and-education/