Protonlarla boyama: Tedavi ışınları sanat eserlerini yeniden yaratıyor - Fizik Dünyası

Yoğunluk ayarlı proton tedavisi (IMPT), oldukça karmaşık doz düzenlerinde radyasyon sağlamak için hasta içinde nokta nokta ve katman katman boyanmış dar kalem benzeri proton ışınlarını kullanan gelişmiş bir kanser tedavi tekniğidir. Gelişmiş tedavi planlama teknikleriyle birlikte IMPT, proton dozunu hedeflenen tümörle benzeri görülmemiş bir doğrulukla eşleştirecek şekilde şekillendirebilir, kanser hücrelerinin yok edilmesini en üst düzeye çıkarırken yakındaki sağlıklı dokuya verilen zararı en aza indirebilir.

Tıbbi fizikçi Lee Xu, karmaşık doz dağılımları oluşturmak için IMPT'nin etkileyici gücünü sergilemek istiyor. New York Proton Merkezi Alışılmadık bir yaklaşım ortaya attı: Proton kalem ışınlarını tedavi planları olarak bir dizi iyi bilinen tabloyu yeniden yaratmak için kullandı ve protonları etkili bir şekilde bir boya fırçası olarak kullandı.

“Bu alana ilk girdiğimde tedavi planlarına baktığımı ve ne kadar güzel olduklarına hayran kaldığımı hatırlıyorum. Bana gerçekten sanat eseri gibi göründüler” diyor Xu. Fizik dünyası. “Tedavi planlamasını gözlemlemek için giderek daha fazla zaman harcadıkça, dozimetristlerin sanatçılara ne kadar benzer olduğunu fark ettim. Aslında tek fark, kullandıkları ortam ve bu ortamı uyguladıkları tuvaldi.”

Xu beş tanınmış tabloyu seçti: İnci Küpeli Kız Johannes Vermeer'in yazdığı, Yıldızlı Gece Vincent van Gogh'un yazdığı, Çığlık Yazan: Edvard Munch, Kırmızı, Mavi ve Sarıdan Oluşan Kompozisyon Piet Mondrian'ın yazdığı ve Adamın oğlu René Magritte tarafından – Eclipse v16.1 tedavi planlama sisteminde yeniden oluşturularak elde edilen görüntülerin paylaşılması Tıbbi Dozimetri.

Her bir “tabloyu” oluşturmak için planlama sistemi, 70 fraksiyonda toplam 250 Gy reçeteyle bir “tuval” (bir su hayaleti) üzerine “boyayı” (radyasyon dozu) biriktirmek için 100-50 MeV enerjili klinik protonları kullandı. . Her tedavi planında, izomerkez 10 cm derinliğe yerleştirilerek tuvalin ön tarafına yönlendirilen bir ila altı proton alanı kullanıldı.

Süreç, geleneksel bir sanat eserine benzer bir şekilde başlar; genel düzeni belirlemek için tuval üzerinde bir ön çizim oluşturarak, bu durumda Eclipse'in kontur çalışma alanındaki 2B fırça aracını kullanarak başlar. Daha sonra gökyüzü ve zemin gibi temel unsurlar konturlar halinde tanımlanıyor ve farklı renkleri, tonları ve dokuları temsil edecek şekilde ayrı yapılara bölünüyor. Bazı durumlarda Xu, daha karmaşık ayrıntıları yansıtmak için daha da küçük yapılara (en karmaşık tablo için 65'e kadar) son bir alt bölümleme kullandı.

Xu, yaklaşık 0 cGy aralıklarla 100 ila 300 Gy arasındaki çeşitli izodoz seviyelerine farklı renkler atadı. Daha sonra tedavi planlarını, her bölgede istenen rengi elde eden dozları kanvas içerisine biriktirecek şekilde optimize etti. Xu, son doz dağılımının, kliniğinde kullanılan proton evrişim-süperpozisyon algoritmasının aynısı kullanılarak hesaplandığını belirtiyor.

Xu, "Kalem ışın taramalı proton terapisiyle tanıştıktan sonra, proton kullanarak doz boyama olanaklarının neredeyse sınırsız olduğunu fark ettim" diyor. “Gerçekten bunu ne kadar ileri götürebileceğimi ve en sevdiğim tablolardan bazılarını proton ışınlarını kullanarak yeniden yaratmaktan daha iyi bir yol olabileceğini görmek istedim. Bu fikir neredeyse beş yıldır aklımda olsa da, bunu hayata geçirecek zamanı ve sabrı ancak yakın zamanda bulabildim."

Son canlandırmalar, ince ayrıntıların aydınlatılması için yeterli çözünürlükle orijinal sanat eserleriyle belirgin bir benzerlik sergiledi. Xu, her resmin aslında üç boyutlu bir sanat eseri olduğunu ve su hayaletinin birden fazla derinliğinde görüntülenebileceğini belirtiyor.

Kalem ışınlı tarama portalsız proton tedavisini mümkün kılabilir mi?

Resimler, en son tıbbi teknolojinin etkileyici bir gösterimi olmanın yanı sıra, ek bir amaca da hizmet ediyor. Xu, bunların, tedavi gören hastaların proton tedavisinin genel prensiplerini anlamalarına yardımcı olmak ve hatta bir dizi açıklamalı tablo kullanarak tıbbi ve tıbbi fizik öğrencilerinin proton fiziğini ve dozimetriyi daha iyi anlamalarına yardımcı olmak için bir eğitim aracı olarak hareket edebileceklerini öngörüyor.

Xu, "Umarım bu makale, 2 boyutlu planlama günlerinden bu yana ne kadar yol kat ettiğimizi ve modern teknolojinin her hastaya özel, yüksek düzeyde hedefe yönelik bakım sunmamıza nasıl olanak tanıdığını gösterir" diye ekliyor. “Ayrıca bu çalışmanın, radyasyon onkolojisi ve tıbbi fizik alanlarındaki hepimize, kendimizi çoğu zaman bilim adamı veya klinisyen olarak görsek de, aslında aslında sanatçı olduğumuzu da hatırlatmasını umuyorum; ve sanat olmasaydı alanımız aynı olmazdı.”

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://physicsworld.com/a/painting-with-protons-treatment-beams-recreate-works-of-art/