เครื่องตรวจจับประกายแวววาวจากพลาสติกพิสูจน์ให้เห็นว่าได้ประโยชน์ทั้งสองฝ่ายในการวิจัยและการศึกษาฟิสิกส์คลินิก – Physics World

เครื่องตรวจจับประกายแวววาวจากพลาสติกพิสูจน์ให้เห็นว่าได้ประโยชน์ทั้งสองฝ่ายในการวิจัยและการศึกษาฟิสิกส์คลินิก – Physics World

ประทับเวลา: 18 กันยายน 2023 5:26 น.

นักฟิสิกส์การแพทย์วัยเริ่มต้นในไอร์แลนด์กำลังทำความเข้าใจกับโซลูชันการวัดปริมาณรังสีขนาดเล็กแบบเรียลไทม์รุ่นใหม่ โดยใช้เครื่องตรวจจับประกายแวววาวแบบพลาสติก

กำลังสอนอยู่ที่มหาวิทยาลัยกัลเวย์
การเรียนรู้แบบลงมือปฏิบัติ กลุ่มฟิสิกส์การแพทย์ของกัลเวย์กำลังวางแพลตฟอร์มการวิจัย HYPERSCINT ของ Medscint เพื่อทำงานในโปรแกรมการสอนระดับปริญญาตรีและสูงกว่าปริญญาตรี (เอื้อเฟื้อโดย: มหาวิทยาลัยกัลเวย์)

นวัตกรรมที่พลิกโฉม ความร่วมมือกับลูกค้า การแปลทางคลินิก: สิ่งเหล่านี้คือจุดอ้างอิงเชิงกลยุทธ์ที่สนับสนุนแผนงานการพัฒนาผลิตภัณฑ์ เมดซินท์บริษัทเทคโนโลยีในเมืองควิเบกที่ผสมผสานความเชี่ยวชาญด้านโฟโตนิก การวัดปริมาณรังสีเรืองแสง และฟิสิกส์การแพทย์ เกมสุดท้าย: ไม่มีอะไรน้อยไปกว่าการเปลี่ยนกระบวนทัศน์ในแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการวัดปริมาณรังสีบำบัดด้วยรังสีบำบัดซึ่งเกิดขึ้นได้จากเครื่องเรืองแสงแบบพลาสติกรุ่นใหม่ที่รวมเอาความเทียบเท่าน้ำใกล้เคียงและการตอบสนองแบบเรียลไทม์เข้ากับความละเอียดเชิงพื้นที่สูงและความเข้ากันได้ของ MR-Linac เครื่องตรวจจับด้วยแสงของ Medscint ซึ่งเป็นที่รู้จักในเชิงพาณิชย์ในชื่อ แพลตฟอร์มการวิจัย HYPERSCINT – ยังนำเสนอความสามารถแบบหลายจุดด้วยขนาดที่กะทัดรัด (ยาว 0.5 มม. เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 มม.) ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการวัดปริมาณรังสีในสนามขนาดเล็กและการพัฒนา Phantom ขั้นสูง

Jonathan Turcotte ผู้ร่วมก่อตั้งและประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายการตลาดของ Medscint กล่าวว่า "องค์ความรู้ด้านวิทยาศาสตร์การมองเห็นและรังสีรักษาที่เป็นกรรมสิทธิ์ของเราในสาขาการรักษาด้วยรังสีมีขนาดเล็กลงและมีความซับซ้อนมากขึ้น" โดยไม่ต้องใช้ปัจจัยแก้ไขสนามขนาดเล็กเพื่อระบุลักษณะการทำงานของอุปกรณ์ เครื่องวัดปริมาตร Medscint จึงมีเครื่องมือวัดแบบเรียลไทม์ที่รวมความเป็นเชิงเส้นสูงตามปริมาณและอัตราปริมาณรังสี ช่วงไดนามิกเชิงเส้นที่กว้างนั้นมีความเกี่ยวข้องที่ปลายทั้งสองของสเปกตรัมการบำบัด ไม่ว่าจะเป็นสำหรับแผนการฉายรังสีที่มีอัตราขนาดต่ำแบบใหม่ หรือ – ด้วยฟังก์ชันการทำงานเฉพาะสำหรับการนับชีพจร linac และการวัดปริมาณรังสีต่อพัลส์ – เป็นส่วนเสริมของปริมาณรังสีสูงพิเศษ- ให้คะแนนการใช้รังสีรักษาแบบ FLASH (ซึ่งมีศักยภาพในการลดความเสียหายและความเป็นพิษของหลักประกันในเนื้อเยื่อปกติที่มีสุขภาพดีได้อย่างมาก ขณะเดียวกันก็รักษากิจกรรมต่อต้านเนื้องอก)

ออกจากแล็บ เข้าสู่คลินิก

แม้ว่าการแปลทางคลินิกจะมีความสำคัญในเชิงพาณิชย์ในระยะสั้นและระยะกลาง แต่ Turcotte และเพื่อนร่วมงานของเขาก็ต้องวางตำแหน่งแพลตฟอร์มการวิจัย HYPERSCINT ร่วมกับทีมวิจัยและพัฒนาที่เป็นนวัตกรรมข้ามสาขาวิชาที่ทำงานเพื่อสร้างระบบรังสีบำบัดแห่งยุคต่อไป “ในฐานะบริษัทเทคโนโลยีระยะเริ่มต้น” เขาอธิบาย “เรามีความสัมพันธ์การทำงานร่วมกันกับลูกค้าและพันธมิตรด้านการวิจัยของเรา โดยมีกลุ่มทั้งหมด 25 กลุ่มทั่วอเมริกาเหนือ ยุโรป และเอเชียที่ช่วยกำหนดรูปแบบการพัฒนาผลิตภัณฑ์ของเรา และท้ายที่สุดก็ให้ข้อมูล เส้นทางสู่การแปลทางคลินิกในวงกว้าง”

มาร์คโฟลลี่ย์
มาร์คโฟลลี่ย์ “เราได้จัดทำการวิจัยโดยเฉพาะเพื่อประเมินและเปรียบเทียบเครื่องตรวจจับประกายแวววาวแบบพลาสติกของ Medscint” (เอื้อเฟื้อโดย: มหาวิทยาลัยกัลเวย์)

มีกรณีศึกษาในเรื่องนี้ก็คือ มาร์คโฟลลี่ย์ และทีมงานของเขาในกลุ่มวิจัยฟิสิกส์การแพทย์ที่ มหาวิทยาลัยกัลเวย์ ทางตะวันตกของไอร์แลนด์ ความสนใจในการวิจัยในวงกว้างของโฟลีย์มุ่งเน้นไปที่แผนการฉายรังสีที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น โดยมีงานบุกเบิกเกี่ยวกับการสร้างแบบจำลองและการจำลองแบบมอนติคาร์โล รวมถึงระบบการวัดปริมาณรังสีเรืองแสงเจเนอเรชันใหม่ โปรแกรมการวิจัยของเขาสอดคล้องกับภาระการสอนที่ยุ่งวุ่นวาย ครอบคลุมหลักสูตรระดับปริญญาตรีในสาขาฟิสิกส์ชีวการแพทย์และรังสี เช่นเดียวกับ Galway's ปริญญาโทสาขาฟิสิกส์การแพทย์ซึ่งเป็นหลักสูตรปริญญาโทแห่งแรกในยุโรปที่ได้รับการรับรองอย่างเป็นทางการจากอเมริกาเหนือ คณะกรรมการรับรองหลักสูตรการศึกษาฟิสิกส์การแพทย์ (แคมป์เปป).

“เรากลายเป็นลูกค้าชาวยุโรปรายแรกของ Medscint เมื่อเราซื้อแพลตฟอร์มการวิจัย HYPERSCINT ในช่วงฤดูร้อนปี 2021” โฟลีย์อธิบาย ตั้งแต่นั้นมา ระบบดังกล่าวได้ถูกนำไปใช้ในโครงการนำร่อง XNUMX โครงการที่เกี่ยวข้องกับนักศึกษา MSc และปริญญาเอกภายในกลุ่มฟิสิกส์การแพทย์ของกัลเวย์ แม้ว่ากิจกรรมการวิจัยที่เกี่ยวข้องจะถูกกำหนดขนาดให้เร็วขึ้นกว่าเดิมก็ตาม “เราได้จัดทำการวิจัยโดยเฉพาะเพื่อประเมินและเปรียบเทียบเครื่องตรวจจับประกายแวววาวแบบพลาสติกของ Medscint” โฟลีย์กล่าว “ความพยายามด้านการวิจัยและพัฒนานี้ควบคู่ไปกับแผนงานที่กำหนดไว้ ซึ่งเรากำลังพัฒนาเครื่องตรวจจับรังสีเรืองแสงวาบอนินทรีย์ประเภทใหม่สำหรับการใช้งานการวัดปริมาณรังสีขั้นสูง”

หลังจากที่นักศึกษาฟิสิกส์การแพทย์ของเขาเร่งความเร็วด้วยแพลตฟอร์มการวิจัย HYPERSCINT โฟลีย์สนับสนุนให้พวกเขาติดตามการเรียนรู้เฉพาะทางเพิ่มเติมและความรู้ความชำนาญในด้านการวัดปริมาณรังสีแบบเรืองแสงวาบ โดยส่วนใหญ่ผ่านการฝึกงานระยะสั้นที่ห้องปฏิบัติการพันธมิตรภายในเครือข่ายระหว่างประเทศของกัลเวย์ “เรากำลังเตรียมนักศึกษา MSc และปริญญาเอกให้มีทักษะและความรู้ด้านเทคนิคที่จำเป็นสำหรับการเริ่มต้น” โฟลีย์อธิบาย “เราต้องการให้แน่ใจว่าไม่มีช่วงการเรียนรู้ที่สูงชันจนเกินไปเมื่อพวกเขาเริ่มโครงการวิจัย”

ความร่วมมือที่เป็นที่ยอมรับในเรื่องนี้คือกับ Magdalena Bazalova-Carter's เอ็กซ์ไซต์แล็บ ที่มหาวิทยาลัยวิกตอเรียในบริติชโคลัมเบีย ประเทศแคนาดา ทีมงาน XCITE เป็นผู้ริเริ่มนำโซลูชันการวัดปริมาณรังสีขนาดเล็กแบบเรียลไทม์ของ Medscint สำหรับการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับแผนการฉายรังสี FLASH ในการทดลองกับสัตว์ขนาดเล็กมาก โดยทำให้ตัวอ่อนของแมลงวันผลไม้ เปิดเผย อัตราปริมาณรังสีที่สูงเป็นพิเศษ และการติดตามการอยู่รอดโดยเปรียบเทียบ เมื่อเทียบกับแผนการฉายรังสีทั่วไป ห้องปฏิบัติการยังประเมินผลของ FLASH ต่อเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดีในหนูด้วย

ดูเหมือนว่าความร่วมมือดังกล่าวจะเป็นตัวแทนของทั้งสองฝ่าย กรณีตัวอย่างคือ Kevin Byrne อดีตนักศึกษา MSc ในกลุ่มของ Foley ซึ่งหลังจากทำงานวิจัยที่ XCITE ปัจจุบันทำงานเป็นนักฟิสิกส์การแพทย์ด้านการวิจัยในแผนกวิทยาศาสตร์รังสีเชิงแปลที่ คณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยแมริแลนด์ (บัลติมอร์ นพ.) ภายใต้การดูแลของ ไคเจียงผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านเนื้องอกวิทยารังสี Byrne ยังคงทำงานเกี่ยวกับเครื่องตรวจจับประกายแวววาวแบบพลาสติกและอนินทรีย์ภายในโครงการวิจัยที่กว้างขึ้น เพื่อตรวจสอบผลกระทบของ FLASH ของอิเล็กตรอนและลำโปรตอนที่มีปริมาณรังสีสูงพิเศษในแบบจำลองพรีคลินิก “มี 'วงจรคุณธรรม' บางอย่างเกิดขึ้นที่นี่” โฟลีย์อธิบาย “โดยที่เควินก้าวหน้าในการกำกับดูแลนักศึกษา MSc และปริญญาเอกคนอื่นๆ จากกัลเวย์ด้วยโครงการของพวกเขาในด้านการวัดปริมาณรังสีแวววาว”

การศึกษาเชิงสร้างสรรค์

แม้ว่า Galway จะใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยี Medscint ในบริบทการวิจัยฟิสิกส์การแพทย์ Foley ก็ยังวางแพลตฟอร์มการวิจัย HYPERSCINT ไว้เป็นแนวหน้าและเป็นศูนย์กลางในการสอนระดับปริญญาตรีของเขา “งานคือการสร้างสภาพแวดล้อมการเรียนรู้ที่ขับเคลื่อนด้วยการวิจัยแบบไดนามิกมากขึ้น โดยการใช้ประโยชน์จากอุปกรณ์สาธิตแบบพกพา เช่น ระบบ Medscint” เขาอธิบาย “ด้วยวิธีนี้ เราใช้เครื่องตรวจจับประกายแวววาวแบบพลาสติกของ Medscint เพื่อแนะนำพื้นฐานของการวัดปริมาณรังสีแก่นักศึกษาปีแรก ขณะเดียวกันก็เสริมแนวคิดเหล่านั้นด้วยเส้นทางการเรียนรู้ที่มีโครงสร้างตลอดหลักสูตรจนถึงระดับปริญญาตรีปีที่สี่และการศึกษาระดับปริญญาโท ”

ในขณะเดียวกัน Foley ให้เหตุผลว่าสถานะของ MSc ในสาขาฟิสิกส์การแพทย์ของ Galway ได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมโดยการรับรองจาก CAMPEP ซึ่งหมายความว่านักศึกษาระดับปริญญาโทจะสำเร็จการศึกษาด้วย "ความสามารถในการถ่ายโอนและความคล่องตัวโดยธรรมชาติ" ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแพ็คเกจการศึกษา “คุณจะพบว่านักศึกษา MSc ของเราเข้าสู่บทบาทการวิจัยและฟิสิกส์คลินิกที่ศูนย์รังสีวิทยาชั้นนำในสหราชอาณาจักรและไอร์แลนด์ รวมถึงอเมริกาเหนือ ออสเตรเลีย และนิวซีแลนด์” เขากล่าวสรุป “ข้อดีอีกประการหนึ่งของการปฏิบัติตามข้อกำหนดของ CAMPEP ก็คือ ช่วยให้เส้นทางง่ายขึ้นเมื่อเราสร้างความร่วมมือใหม่ๆ กับโครงการวิจัยอื่นๆ ที่ได้รับการรับรองจาก CAMPEP ในสหรัฐอเมริกาและแคนาดา”

นวัตกรรมก่อกวน การแปลทางคลินิก

โจนาธาน เทอร์ค็อตต์
โจนาธาน เทอร์ค็อตต์ “ตัวเรืองแสงวาบแบบพลาสติกเป็นตัวแทนของเทคโนโลยีที่พลิกโฉมในด้าน QA และการวัดปริมาณรังสีบำบัด” (ขอบคุณข้อมูลจาก Medscint)

Medscint ตั้งเป้าที่จะ "เขียนกฎใหม่เกี่ยวกับการวัดปริมาณรังสีขนาดเล็ก" โดยอาศัยความรู้ความชำนาญด้านการมองเห็นที่เป็นกรรมสิทธิ์ของบริษัทในด้านเครื่องตรวจจับประกายแวววาวแบบพลาสติก นั่นคือคำกล่าวอ้างของ Jonathan Turcotte ผู้ร่วมก่อตั้งและประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายการตลาดของผู้ขาย ซึ่งมุ่งเน้นไปที่เพื่อนร่วมงานของเขา กำลังเปลี่ยนไปสู่รายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ ของการแปลทางคลินิกและข้อกำหนด QA ของผู้ใช้ทางคลินิกสำหรับคนรุ่นต่อไปอย่างไม่หยุดยั้ง รังสีรักษา

“จนถึงขณะนี้เราได้สร้างธุรกิจขึ้นมาโดยได้รับความสนใจจากกลุ่มโปรแกรมฟิสิกส์การแพทย์ที่เป็นนวัตกรรมและนำโดยการวิจัย ซึ่งทั้งหมดนี้ทำงานเพื่อกำหนดแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในวันพรุ่งนี้ในด้านการวัดปริมาณรังสีบำบัด” เขาอธิบาย “ก้าวต่อไปในวิวัฒนาการของ Medscint จะเป็นกลยุทธ์แบบแฝดมากขึ้น โดยยังคงมุ่งเป้าไปที่ลูกค้าการวิจัยระดับแนวหน้า ขณะเดียวกันก็มุ่งความสนใจไปที่ตลาด QA ทางคลินิกในระยะสั้น”

ตัวอย่างเช่น ในปลายปีนี้ Turcotte และทีมงานของเขาคาดว่าจะได้รับการอนุมัติตามกฎระเบียบ 510(k) จากสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา (FDA) สำหรับระบบทางคลินิกที่เตรียมพร้อมสำหรับการใช้งานการวัดปริมาณรังสีภาคสนามขนาดเล็กใน QA ของเครื่อง เครื่องหมาย CE ลำดับถัดไปมีกำหนดไว้ในปี 2024 ในฐานะผู้นำในการติดตั้งกับลูกค้าทางคลินิกในเขตเศรษฐกิจยุโรป (EEA)

“ในขณะที่เครื่องเรืองแสงแบบพลาสติกเป็นตัวแทนของเทคโนโลยีที่พลิกโฉมในด้าน QA ของรังสีบำบัดและการวัดปริมาณรังสี” Turcotte กล่าว “เป็นเรื่องสำคัญที่โปรแกรมฟิสิกส์คลินิกประมาณหนึ่งในหกที่ได้รับการรับรองจาก CAMPEP นั้นกำลังทำงานร่วมกับผลิตภัณฑ์ของเราในการตั้งค่าการวิจัยอยู่แล้ว”

อ่านเพิ่มเติม

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก โลกฟิสิกส์