FLASH ریڈیو تھراپی کے لیے ڈائمنڈ ڈوزیمیٹر لائن اپ

ایک یورپی تحقیقی ٹیم نے ایک پروٹو ٹائپ ڈائمنڈ پر مبنی Schottky diode detector کا استعمال کامیابی کے ساتھ کیا ہے۔ الیکٹران فلیش روایتی اور پری کلینیکل فلیش ریڈیو تھراپی دونوں کے لیے ریسرچ ایکسلریٹر۔ ناول ڈیٹیکٹر تیز رفتار اور تولیدی بیم کی خصوصیت کے لیے ایک کارآمد ٹول ثابت ہوا، جو انتہائی ہائی ڈوز ریٹ (UH-DR) اور الٹرا ہائی ڈوز فی پلس (UH-DPP) حالات کے لیے موزوں ہے۔ یہ اس کی ترقیاتی ٹیم کے لیے ایک سنگ میل کی کامیابی ہے، روم ٹور ورگاٹا یونیورسٹی، کیونکہ FLASH ریڈیو تھراپی کے لیے کوئی تجارتی ریئل ٹائم ایکٹیو ڈوسیمیٹر فی الحال دستیاب نہیں ہیں۔

FLASH ریڈیو تھراپی ایک ابھرتی ہوئی کینسر کے علاج کی تکنیک ہے جس میں روایتی تابکاری تھراپی کے مقابلے میں زیادہ خوراک کی شرح کا استعمال کرتے ہوئے ہدف کے ٹشوز کو شعاع ریزی کی جاتی ہے، اور نتیجتاً، بہت کم شعاع ریزی کے اوقات میں۔ یہ انتہائی زیادہ خوراک کی شرح نام نہاد FLASH اثر کا سبب بنتی ہے: ٹیومر مارنے کے مساوی ردعمل کو برقرار رکھتے ہوئے ارد گرد کے عام بافتوں میں تابکاری سے پیدا ہونے والے زہریلے اثرات میں کمی۔

اس ابھرتی ہوئی ٹیکنالوجی کو عالمی سطح پر ایک دلچسپ علاج کی حکمت عملی کے طور پر سراہا جا رہا ہے جس میں کلینیکل کینسر تھراپی کے مستقبل کو تبدیل کرنے کی صلاحیت موجود ہے۔ لیکن اس پر قابو پانے کے لیے رکاوٹیں موجود ہیں، جن میں سے ایک درست، مستعد استعمال کے لیے dosometry نظام کی ترقی ہے تاکہ تابکاری کی خوراک کو حقیقی وقت میں طے کیا جا سکے۔

موجودہ کمرشل ریئل ٹائم ڈوسیمیٹرز جیسے آئنائزیشن چیمبرز اور سالڈ اسٹیٹ ڈٹیکٹر طبی استعمال کے لیے موزوں نہیں ہیں، ان کے ردعمل میں دیکھے جانے والے دوبارہ ملاپ، سنترپتی اور نان لائنیرٹی اثرات کی وجہ سے۔ غیر فعال dosimeters جیسے الانائن اور GAFchromic فلمیں کام کرتی ہیں، لیکن ان کا ردعمل شعاع ریزی کے طریقہ کار کے بعد گھنٹوں یا دنوں تک پیدا نہیں ہو سکتا، جس سے وہ روزانہ linac کوالٹی اشورینس کے لیے ناقابل عمل ہو جاتے ہیں۔

ان حدود کو دور کرنے کے لیے، ٹیم نے فلیش ڈائمنڈ (fD) ڈیٹیکٹر کو خاص طور پر UH-DR اور UH-DPP ایپلی کیشنز کے لیے ڈیزائن کیا، اس کی وضاحت جنوری 2022 کے مضمون میں میڈیکل فزکس. اب، پرنسپل تفتیش کار Gianluca Verona Rinati اور ساتھیوں نے پلسڈ الیکٹران بیموں پر fD ڈیٹیکٹر کے ردعمل کی ایک منظم تحقیقات کی ہیں، تقریباً 26 Gy/pulse کے DPPs پر اس کے ردعمل کی لکیری، تقریباً 5 MGy/s کی فوری خوراک کی شرح اور تقریباً 1 kGy/s کی اوسط خوراک کی شرح کی تصدیق کی ہے۔ .

اس کے بعد محققین نے ایف ڈی ڈیٹیکٹر کا استعمال ایک الیکٹران فلاش لینکس کو کمیشن کرنے کے لیے کیا۔ سورڈینا آئورٹ ٹیکنالوجیز (SIT) اٹلی میں، اپنے نتائج کی رپورٹنگ میں میڈیکل فزکس.

ڈوسیمیٹرک خصوصیات

ایف ڈی پروٹو ٹائپ کا اندازہ لگانے کے لیے، ٹیم نے پہلے تین مختلف شعاع ریزی کے حالات کے تحت جذب شدہ خوراک کیلیبریشن کی: ⁶⁰PTW ثانوی معیاری لیبارٹری میں حوالہ کے حالات میں شریک شعاع ریزی (PTW-فریبرگ); UH-DPP الیکٹران بیم پر پی ٹی بی; اور SIT میں روایتی حالات میں ElectronFlash بیم۔

حوصلہ افزا طور پر، تینوں سہولیات میں انشانکن طریقہ کار سے حاصل کردہ اقدار اچھی طرح سے متفق ہیں۔ ایف ڈی پروٹوٹائپ کی حساسیت کے تحت حاصل کیا گیا ہے۔ ⁶⁰Co شعاع ریزی، UH-DPP الیکٹران بیم کے ساتھ اور روایتی الیکٹران بیم کے ساتھ بالترتیب 0.309±0.005، 0.305±0.002 اور 0.306±0.005 nC/Gy تھے۔ اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ جب روایتی یا UH-DPP الیکٹران بیم استعمال کیے جاتے ہیں، یا درمیان میں fD پروٹو ٹائپ ردعمل میں کوئی فرق نہیں ہوتا ہے۔ ⁶⁰کو اور الیکٹران بیم شعاع ریزی۔

ٹیم نے اگلی UH-DPP رینج میں fD ردعمل کی لکیری کی تحقیقات کی۔ DPP کو 1.2 اور 11.9 Gy کے درمیان تبدیل کرنے سے یہ بات سامنے آئی کہ پروٹو ٹائپ کا ردعمل کم از کم 11.9 Gy کی زیادہ سے زیادہ تفتیش شدہ قدر تک خطی تھا۔

محققین نے ایف ڈی ڈیٹیکٹر کے نتائج کا تجارتی طور پر دستیاب ڈوسیمیٹرز سے بھی موازنہ کیا، جس میں ایک مائیکرو ڈائمنڈ، ایک ایڈوانسڈ مارکس آئنائزیشن چیمبر، ایک سلیکون ڈائیوڈ ڈیٹیکٹر اور EBT-XD GAFchromic فلمیں شامل ہیں۔ انہوں نے روایتی اور (EBT-XD فلموں کے ساتھ) UH-DPP شعاع ریزی کے لیے فی صد گہرائی کی خوراک کے منحنی خطوط، بیم پروفائلز اور fD پروٹوٹائپ اور ریفرنس ڈٹیکٹر کے ذریعے ماپا جانے والے آؤٹ پٹ عوامل کے درمیان اچھے معاہدے کا مشاہدہ کیا۔

آخر میں، ٹیم نے ایف ڈی ڈیٹیکٹر کا استعمال ElectronFlash linac کو کمیشن کرنے کے لیے کیا، جو روایتی اور UH-DPP دونوں طریقوں میں کام کرنے کے قابل ہے۔ linac 30 سے ​​120 ملی میٹر قطر کے کئی بیلناکار PMMA ایپلی کیٹرز سے لیس ہے، جو DPP کو مختلف کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ تمام مختلف درخواست دہندگان کا استعمال کرتے ہوئے، اور روایتی اور UH-DPP دونوں طریقوں میں، 7 اور 9 MeV پلسڈ الیکٹران بیم کے لیے فیصد گہرائی کی خوراک اور بیم پروفائلز حاصل کرکے کمیشننگ مکمل کی گئی۔

محققین نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ fD پروٹو ٹائپ FLASH ریڈیو تھراپی کے لیے الیکٹران بیم لینکس کے کمیشننگ کے لیے ایک قابل قدر ٹول ثابت ہو سکتا ہے۔ وہ فی الحال الیکٹران فلاش لینیک بیم اور ایف ڈی ڈیٹیکٹر دونوں کے مونٹی کارلو سمولیشنز کر رہے ہیں تاکہ ان کی ڈوسیمیٹرک قدروں کو نظریاتی مدد فراہم کی جا سکے۔