14 آوریل 2023 – توسط آکادمی علوم چین-مدل عملکردی کپسول. اعتبار: SIAT
در پرتودرمانی، دقت در هدف قرار دادن بافت تومور و در عین حال به حداقل رساندن آسیب به بافت سالم بسیار مهم است. نظارت بر دوز پرتوهای ارسالی و جذب شده در زمان واقعی، به ویژه در دستگاه گوارش، مشکل قابل توجهی ایجاد می کند. علاوه بر این، روش‌های موجود برای پایش شاخص‌های بیوشیمیایی مانند pH و دما برای ارزیابی جامع پرتودرمانی ناکافی هستند.
برای مقابله با این چالش، یک تیم تحقیقاتی مشترک از مؤسسه فناوری پیشرفته شنژن (SIAT) آکادمی علوم چین، دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) و دانشگاه Tsinghua یک دزیمتر پرتو ایکس قابل بلعیدن کپسولی ساخته اند. با قطر 5 میلی‌متر و ضخامت 0.2 میلی‌متر)، که می‌تواند دوز تابش را بر اساس رادیولومینسانس و دما با استفاده از یک مدل رگرسیون مبتنی بر شبکه عصبی تخمین بزند.
محققان دریافتند که دزیمتر تقریباً پنج برابر دقیق تر از روش های استاندارد برای تعیین دوز است.
این مطالعه در Nature Biomedical Engineering منتشر شده است.
دزیمترهای بالینی in vivo مانند ترانزیستورهای اثر میدانی فلز-اکسید-نیمه هادی، حسگرهای ترمولومینسانس و فیلم های برانگیخته نوری معمولاً مستقیماً روی یا نزدیک پوست بیمار قرار می گیرند تا دوز جذب شده در ناحیه مورد نظر را تخمین بزنند.
اگرچه دزیمتری in vivo با دستگاه های تصویربرداری پورتال الکترونیکی برای تأیید درمان مورد بررسی قرار گرفته است، اما می تواند گران و در معرض تضعیف فوتون باشد که می تواند دوز را برای بیمار تغییر دهد.
دزیمتر کپسول از یک فیبر نوری انعطاف پذیر تشکیل شده است که با نانوسوزنتیلاتورهای پایدار اشعه ایکس، یک فیلم پلی آنیلین و یک سیستم بازخوانی لومینسانس کوچک شده بی سیم محصور شده است.
با قابلیت اندازه‌گیری pH و دما، می‌تواند دوز جذب شده را در طول پرتودرمانی سرطان معده ارزیابی کند و با بهینه‌سازی بیشتر اندازه کپسول، برای نظارت بر درمان بدخیمی‌های مختلف مورد استفاده قرار گیرد.
یکی از نویسندگان مربوطه پروفسور شنگ زونگهای گفت: “در آینده، این کپسول را می توان در رکتوم برای براکی تراپی سرطان پروستات یا در حفره بینی فوقانی برای اندازه گیری زمان واقعی دوز جذب شده در کارسینوم نازوفارنکس قرار داد و آسیب تشعشع به ساختارهای اطراف را به حداقل رساند.”
