อิเล็กตรอนพลังงานสูงมาก (VHEEs) ซึ่งโดยทั่วไปกำหนดให้มีค่าสูงกว่า 40 MeV ให้รังสีรักษารูปแบบใหม่ที่มีศักยภาพพร้อมข้อดีด้านปริมาณรังสี ลำแสงของอิเล็กตรอนดังกล่าวจะเจาะลึกเข้าไปในตัวผู้ป่วย ทำให้สามารถรักษาเนื้องอกที่ฝังลึกซึ่งการฉายรังสีแบบโฟตอนอาจเข้าไม่ถึง กล่าวในการประชุม จากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ กล่าวถึงการฟื้นคืนความสนใจในการรักษาด้วยรังสี
เมื่อเร็วๆ นี้
“ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา การออกแบบ linac ใหม่หมายความว่าตอนนี้สามารถผลิตอิเล็กตรอนได้ประมาณ 200 MeV ในระยะทางประมาณ 2-3 เมตร ในขณะที่ก่อนหน้านี้อาจใช้เวลาประมาณ 20 เมตร” เขาอธิบาย “สิ่งนี้กระตุ้นความสนใจในการใช้ VHEE เหล่านี้เพื่อรักษาเนื้องอกที่ฝังลึก”
แฮนค็อกตั้งข้อสังเกตว่าระบบบำบัด VHEE ที่ใช้ Linac ควรมีขนาดกะทัดรัดพอที่จะใส่ในหลุมหลบภัยของโรงพยาบาลได้ “การวางเครื่องจักรในหลุมหลบภัยที่มีอยู่นั้นถูกกว่าการสร้างอาคารใหม่” เขาชี้ให้เห็น “ฉันคาดว่า VHEEs อาจจะมีราคาแพงกว่าการผลิตโฟตอน แต่ราคาถูกกว่าโปรตอน”
แม้ว่าปัจจุบันยังไม่มีระบบทางคลินิก แต่ก็มีเครื่องเร่งอิเล็กตรอนสำหรับการใช้งานในการวิจัย เช่น ไลแนก X-band แบบไล่ระดับสีสูงที่ โรงงาน CLEAR ของเซิร์น และ เครื่องเร่งอิเล็กตรอน คลาราที่ห้องปฏิบัติการแดร์สเบอรี ในขณะเดียวกัน การจำลองแบบมอนติคาร์โลสามารถให้ข้อมูลเชิงลึก
เกี่ยวกับการรักษา VHEE โดยไม่ต้องสร้างเครื่องจักรจริงๆเส้นโค้งความลึกและปริมาณรังสีแสดงให้เห็นว่า VHEE ควรมีความยืดหยุ่นอย่างยิ่งต่อการเปลี่ยนแปลงรูปทรงเรขาคณิตของผู้ป่วย เช่นเดียวกับการส่งปริมาณรังสีลึกเข้าไปในตัวผู้ป่วย เพื่อยืนยันสิ่งนี้ แฮนค็อกทำการคำนวณแบบหลังซองสำหรับก้อนน้ำ
อย่างง่ายที่มีเนื้องอกทรงกระบอกขนาด 5 ซม. อยู่ตรงกลาง เขาจำลองการรักษาเนื้องอกโดยการหมุนลำแสงไปรอบๆ เป้าหมาย จากนั้นจึงแนะนำโพรงเหนือเนื้องอก (ทรงกลมของกระดูกหรืออากาศขนาด 5 ซม.) เพื่อคำนวณผลกระทบต่อขนาดของเนื้องอก สำหรับการรักษาที่จำลองโดยใช้รังสีเอกซ์ 1.3 MeV
การนำ
ฟองอากาศทำให้เกิดจุดร้อนประมาณ 15% ในขณะที่บริเวณกระดูกที่ไม่คาดคิดทำให้เกิดจุดที่เย็นประมาณ 10% สำหรับ 250 MeV ในขณะที่มองเห็นจุดร้อนและเย็นนั้น มีเพียงประมาณ 2% เท่านั้น แฮนค็อกกล่าวว่า “ในสถานการณ์ง่ายๆ นี้ VHEE ดูเหมือนจะมีความทนทานต่อความเป็นเนื้อเดียวกัน
ที่คาดไม่ถึงมากกว่าเมื่อเทียบกับรังสีเอกซ์” แฮนค็อกกล่าว แต่ข้อได้เปรียบนี้จะส่งผลต่อผู้ป่วยหรือไม่? เพื่อหาคำตอบ และเพื่อนร่วมงานได้ตรวจสอบกรณีทางคลินิกโดยเปรียบเทียบแผนการรักษาสำหรับ และการบำบัดด้วยส่วนโค้งแบบปรับปริมาตร (VMAT) การวางแผนการรักษา เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนมาก
โดยมีตัวแปรหลายล้านตัวที่สร้างปัญหาในการปรับให้เหมาะสมอย่างมาก ด้วยเหตุนี้ ทีมงานของแมนเชสเตอร์จึงได้พัฒนาระบบการวางแผนการรักษาแบบโอเพ่นซอร์สสำหรับ VHEE ที่รวมเอาเครื่องมือต่างๆ เพื่อสร้างเวิร์กโฟลว์การวางแผนเต็มรูปแบบ ซึ่งรวมถึงการระบุอวัยวะโดยใช้ซอฟต์แวร์
การคำนวณ
ขนาดยาของมอนติคาร์โลโดยใช้ และการปรับโปรไฟล์ขนาดยาที่สร้างขึ้นด้วยซอฟต์แวร์ ที่เขียนโดยแฮนค็อก ด้วยการใช้รหัส VHEE นักวิจัยได้สร้างแผนการรักษาสำหรับผู้ป่วยมะเร็งปากมดลูก ซึ่งรวมถึงตำแหน่งเป้าหมายขนาดใหญ่ 2 แห่งที่ต้องฉายรังสีและอวัยวะใกล้เคียงจำนวนมาก
“เราประสบความสำเร็จในการครอบคลุมเนื้องอกทั้งหมดด้วย ดังนั้นจึงสามารถพูดได้อย่างแน่นอนว่าอิเล็กตรอนเหล่านี้สามารถรักษาเนื้องอกขนาดใหญ่ที่อยู่ลึกเข้าไปในตัวผู้ป่วยได้” แฮนค็อกกล่าว “เรายังเห็นได้ว่าพื้นหลังปริมาณต่ำลดลงเมื่อเทียบกับแผน เพื่อตรวจสอบผลกระทบของการเปลี่ยนแปลง
ทางเรขาคณิต ทีมงานได้จำลองแผนการรักษาใหม่โดยให้ช่องทวารหนักเต็มไปด้วยอากาศแทนน้ำ ข้อผิดพลาดระหว่างแผน VHEE สองแผนมีค่าประมาณ 0.15 Gy ในขณะที่แผนเอ็กซ์เรย์มีค่าประมาณ 0.7 Gy “ในภาพลวงตาธรรมดาๆ เราเห็นความคลาดเคลื่อนของปริมาณรังสีที่ลดลงเกือบเป็นลำดับ
ความสำคัญด้วย ตอนนี้เราได้เห็นผลกระทบนี้ในซิลิโกในกรณีผู้ป่วยจริง” แฮนค็อกอธิบาย
เขากล่าวว่าขั้นตอนต่อไปคือการวิเคราะห์ซ้ำด้วยเคสปอดและสมอง และ “ก้าวไปสู่การวางของจริงไว้ในคานจริง” ของจริงคือผีหัวและคอของมนุษย์ MARVIN ในขณะที่ลำแสงจริงจะถูกส่ง
โดยคลาราที่แดร์สเบอรี และเคลียร์ที่เซิร์น สิ่งอำนวยความสะดวกทั้งสองนี้ให้พลังงานอิเล็กตรอนที่หลากหลายและจะช่วยให้สามารถวัด ในสภาพแวดล้อมที่เหมือนจริงได้การจำลองเบื้องต้นสำหรับการทดลองที่วางแผนไว้โดยใช้ลำแสงอิเล็กตรอน 45 MeV เพื่อฉายรังสี แสดงให้เห็นปริมาณรังสี
ที่ใกล้เคียงสม่ำเสมอทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่ภายใน แฮนค็อกตั้งข้อสังเกตว่าการศึกษานี้ถูกระงับชั่วคราวเนื่องจากการแพร่ระบาด แม้ว่ามีความเป็นไปได้ที่จะทำการทดลองเหล่านี้ในไตรมาสที่ 1 ปี 2021
แฮนค็อกสรุปว่ากรณีทดสอบทางคลินิกโดยใช้ซอฟต์แวร์การวางแผนการรักษา ของทีม
จะเปลี่ยนโฟตอนรังสีอัลตราไวโอเลตเดี่ยวให้เป็นโฟตอนอินฟราเรดคู่หนึ่งที่มีโพลาไรเซชันพันกัน
ของดาวฤกษ์ธรรมดาถึง 70 GPa “การคาดการณ์นี้สามารถยืนยันได้ในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้าเพื่อสนับสนุนหรือขัดแย้งกับผลลัพธ์ของเรา” โมนาเชลลีกล่าว และอิเล็กตรอนที่แข็งแกร่ง
ซึ่งเชื่อกันว่ามีบทบาทสำคัญในตัวนำยิ่งยวดที่มีอุณหภูมิสูง แสดงให้เห็นว่าการรักษาด้วยรังสี มีความสามารถในการรักษาเนื้องอกที่ทั้งลึกและใหญ่ “อาจไม่ไวต่อความไม่สม่ำเสมอและการเปลี่ยนแปลงในรูปทรงเรขาคณิตของผู้ป่วยมากกว่าโฟตอน ซึ่งผมคิดว่าน่าจะเป็นประโยชน์ทางการแพทย์” เขากล่าวเสริม
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
