เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง การบำบัดด้วยโปรตอนสามารถให้การกระจายปริมาณยาได้ดีกว่าเมื่อเทียบกับการฉายรังสีด้วยโฟตอน ทำให้นักเนื้องอกวิทยาจากรังสีกำหนดเป้าหมายไปที่เนื้องอกได้อย่างแม่นยำ ในขณะที่ลดความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายต่อเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดีที่อยู่ติดกัน การสแกนด้วยลำแสงดินสอ (PBS) ซึ่งเป็นการบำบัดด้วยโปรตอนขั้นสูงสุด ช่วยเพิ่มความแม่นยำนี้ด้วยการกำหนดปริมาณรังสีที่ส่งไปยังปริมาตรที่แน่นอนของเนื้องอก
ได้แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มรูรับแสงคงที่ในการรักษา PBS
จะลดขนาดยาไปยังเนื้อเยื่อปกติที่อยู่ใกล้เคียงในขณะที่ยังคงรักษาขนาดยาเป้าหมายไว้คานดินสอที่ใช้ในการบำบัดด้วยโปรตอน PBS มักมีขนาดเฉพาะจุดตั้งแต่ 1 ซม. (เต็มความกว้างสูงสุดครึ่งหนึ่ง) ขึ้นไป ซึ่งสามารถขัดขวางการเว้นอวัยวะที่เสี่ยงต่อปริมาตรเป้าหมายได้ ปริมาณยาที่ลดลงในทิศทางด้านข้างยังจำกัดตัวเลือกสำหรับการครอบคลุมเป้าหมายในขณะที่รักษาขนาดยาไปยังเนื้อเยื่อปกติในระดับที่ยอมรับได้ ทีม WPE แสดงให้เห็นว่าการใช้รูรับแสงคงที่เพื่อตัดช่องสแกนเฉพาะจุดเหล่านี้ลดขนาดยาลงสู่อวัยวะที่มีความเสี่ยง เช่น เลนส์ตาและก้านสมอง และในกรณีเนื้องอกในสมอง 6 กรณีลดขนาดยาไปยังสมองและฮิปโปแคมปี
รูรับแสงแบบคงที่ทำให้เกิดช่องว่างอากาศขนาดเล็กในแผนการรักษาทางคลินิก ซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับการไล่ระดับขนานยาด้านข้าง ที่ศูนย์บำบัดด้วยโปรตอนบางแห่ง รูรับแสงคงที่เป็นอุปกรณ์มาตรฐาน ที่ WPE ทีมวิจัยได้ประดิษฐ์ช่องรับแสงทองเหลืองสำหรับแต่ละสาขาการบำบัดโดยใช้เครื่องกัดด้วยคอมพิวเตอร์ จำนวนช่องรับแสงที่ใช้จริงได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับแต่ละฟิลด์การรักษา เพื่อให้ได้ขั้นตอนการผลิตและการบำบัดที่มีประสิทธิภาพ
การเขียนในFrontiers in Oncologyนั้น Christian Bäumer และเพื่อนร่วมงานรายงานว่าแผนการรักษาที่ “ไม่สอดคล้อง” สำหรับผู้ป่วยมะเร็งสมอง 31 รายที่เตรียมไว้สำหรับการจัดส่ง PBS แบบเดิม จากนั้นนักวิจัยได้แทรกช่องเปิดสำหรับทุกฟิลด์ โดยระบุขอบด้านข้างสำหรับความครอบคลุมของเป้าหมายการวางแผน (PTV) และปิดกั้นอวัยวะที่อยู่ติดกันที่มีความเสี่ยง พวกเขาปรับระยะขอบสำหรับแต่ละฟิลด์ และเลือกจำนวนฟิลด์และการจัดเรียงตามตำแหน่งของเป้าหมาย
ขั้นตอนการประกันคุณภาพสำหรับแผนการรักษา
จำเป็นต้องแก้ไขจากขั้นตอนที่ศูนย์กำหนดขึ้นเพื่อจัดตำแหน่งระบบภาพเอ็กซ์เรย์ PBS และระบบรูรับแสง นักวิจัยเตือนว่าตำแหน่งของช่องรับแสงที่สัมพันธ์กับช่อง PBS ได้รับผลกระทบจากการเคลื่อนไหวของจมูก (ส่วนของหัวฉีดโปรตอนที่อยู่ใกล้กับผู้ป่วยมากที่สุด) และกลไกการติดตั้งรูรับแสง ทีมงานยังได้ทำการประเมินความทนทานโดยพิจารณาจากสถานการณ์ปริมาณรังสีที่รบกวนเพื่อพิจารณาความเบี่ยงเบนที่เป็นไปได้ของศูนย์กลางของลำแสงดินสอและศูนย์กลางทางกลของตัวยึดรูรับแสง
นักวิจัยประเมินผลประโยชน์ dosimetric ของแผนการรักษา 31 แบบที่จัดส่งโดยใช้รูรับแสงเทียบกับแผนที่สอดคล้องกันโดยไม่มีรูรับแสง “ปริมาตรของการไล่ระดับขนาดยาโดยรอบ PTV (ประเมินระหว่าง 80% ถึง 20% ของขนาดยา) ลดลงโดยเฉลี่ย 17.6%” พวกเขาเขียน “สำหรับกลุ่มผู้ป่วยทั้งหมด 31 ราย ปริมาณสมองเฉลี่ยอาจลดลงโดยเฉลี่ย 1.2 Gy(RBE) ผ่านช่องรับแสง”
การปรับปรุงที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดคือการลดขนาดยาของฮิปโปแคมปีระหว่าง 1.6 ถึง 4.7 Gy(RBE) โดยลดลงเฉลี่ย 2.9 Gy(RBE)แผนมะเร็งสมองการกระจายปริมาณสำหรับแผนที่ไม่สอดคล้องกัน และ (กลาง) แผนที่มีช่องเปิดสำหรับการรักษา craniopharyngioma เหนือเซลล์; แผงด้านขวาแสดงความแตกต่างของขนาดยา ปริมาณที่ประหยัดของฐานดอกด้านซ้าย การศึกษานี้รวมผู้ป่วยมะเร็งกะโหลกศีรษะ
กะโหลกศีรษะ 6 ราย โดยมีเป้าหมายอยู่ใกล้อวัยวะสำคัญที่มีความเสี่ยง เช่น ก้านสมอง เส้นประสาทตา ไคอัสมา และฮิปโปแคมปี ประโยชน์ที่ใหญ่ที่สุดของการใช้ PBS กับรูรับแสงแบบคงที่นั้นทำได้สำหรับฐานดอก ก้านสมอง และฮิปโปแคมปัส โดยที่ปริมาณเฉลี่ยลดลง 5.5, 5.6 และ 3.1 Gy(RBE) ตามลำดับ สำหรับสองกรณี ปริมาณเฉลี่ยของเลนส์ตาลดลงเหลือต่ำกว่า 5 Gy(RBE) ซึ่งไม่สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้รูรับแสง
ในทั้ง 31 กรณี ภาระขนาดยาต่อเนื้อเยื่อปกติลดลง
และขนาดยาเป้าหมายคงไว้เมื่อใช้รูรับแสง ในสี่กรณี ปริมาณรังสีต่ออวัยวะที่มีความเสี่ยงลดลงเหลือระดับที่ต่ำกว่าขนาดยาที่ยอมรับได้ ซึ่งทำได้โดยใช้ช่องเปิดแบบคงที่เท่านั้น
ผู้เขียนชี้ให้เห็นว่าการศึกษาของพวกเขาถูกจำกัดให้อยู่ในแนวลำแสงแนวนอน พวกเขาคาดหวังว่าจะได้รับประโยชน์จากการตรวจวัดปริมาณรังสีเพิ่มเติมหากมีโครงสำหรับตั้งสิ่งของสำหรับการรักษาด้วยโปรตอน “ในอนาคต เราคาดว่าจะมีการลดขนาดยาสำหรับเนื้อเยื่อปกติให้ดียิ่งขึ้นผ่านการใช้ไดนามิกไดนามิกที่ปรับเปลี่ยนได้ ซึ่งยังไม่ได้รับการปลดปล่อยออกมาในทางคลินิก” Bäumer กล่าว
ทั้งระบบกว้างเพียง 16 มม. และหนา 250 ไมครอน และทำจากวัสดุที่ดูดซับได้ทางชีวภาพทั้งหมด: PLGA จะละลายเป็นโมโนเมอร์ กรดไกลโคลิก และกรดแลคติก ในขณะที่ W/Mg และนาโนเมมเบรนของซิลิคอนจะย่อยสลายเป็นผลิตภัณฑ์ที่ไม่เป็นพิษ ความยืดหยุ่นของวัสดุเหล่านี้ยังช่วยให้อุปกรณ์สามารถปรับให้เข้ากับพื้นผิวโค้งของหัวใจและปรับให้เข้ากับการเคลื่อนไหวของหัวใจได้
Igor Efimovซึ่งเป็นผู้นำการศึกษาร่วมกับJohn RogersและRishi Aroraอธิบายว่า “ความก้าวหน้าที่สำคัญในด้านวัสดุศาสตร์และออร์แกนที่เป็นไปตามรูปแบบออร์แกนทำให้งานนี้เป็นไปได้ “เครื่องกระตุ้นหัวใจไร้สายแบบไม่ใช้แบตเตอรี่ได้รับการพัฒนามาระยะหนึ่งแล้ว แต่พวกมันได้รับความทุกข์ทรมานจากความไม่สอดคล้องทางกลไกระหว่างอุปกรณ์ที่แข็งและเนื้อเยื่ออ่อนของหัวใจที่เต้น ซึ่งส่งผลให้สัตว์มีอัตราการเสียชีวิตสูง และไม่สามารถแปลให้มนุษย์เข้าใจได้ง่าย”
Efimov กล่าวว่า “การพัฒนาอุปกรณ์อิเล็คทรอนิคส์ตามออร์แกนแบบอ่อนโดยกลุ่ม Rogers แก้ปัญหานี้ได้ “ขั้นตอนต่อไปคือการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ดูดซับได้ทางชีวภาพ นี่เป็นตัวเปลี่ยนเกมสำหรับความต้องการทางคลินิกหลายอย่างของอุปกรณ์ฝังชั่วคราว”
ทีมงานได้ทดสอบเครื่องกระตุ้นหัวใจด้วย เมาส์ ex vivoและหัวใจกระต่าย โดยใช้พลังงาน RF จากเสาอากาศส่งสัญญาณในบริเวณใกล้เคียงเพื่อเริ่มการเว้นจังหวะ การทดสอบในชิ้นเนื้อเยื่อหัวใจของมนุษย์ยังแสดงให้เห็นถึงการเว้นจังหวะที่ประสบความสำเร็จ
ถัดไป กลุ่มใช้เครื่องกระตุ้นหัวใจเพื่อรักษา AV block (การส่งสัญญาณบกพร่องจาก atria ไปยัง ventricles) ในรูปแบบเมาส์ex vivo การบันทึกคลื่นไฟฟ้าหัวใจ (ECG) และการวัดศักยภาพในการดำเนินการด้วยแสงช่วยยืนยันว่าอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถให้จังหวะการเต้นของหัวใจห้องล่างได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผลักดันจังหวะของหัวใจในการรักษาบล็อก AV เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง
