ফ্ল্যাশ রেডিওবায়োলজিক্যাল গবেষণার জন্য আল্ট্রাহাই-ডোজ রেট এক্স-রে প্ল্যাটফর্ম লাইন আপ - ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড

<a data-fancybox data-src="https://platoaistream.net/wp-content/uploads/2024/02/ultrahigh-dose-rate-x-ray-platform-lines-up-for-flash-radiobiological-research-physics-world.jpg" data-caption="প্রথম beamline পরীক্ষা First author Nolan Esplen at the FLASH Irradiation Research Station at TRIUMF. (Courtesy: Luca Egoriti)” title=”Click to open image in popup” href=”https://platoaistream.net/wp-content/uploads/2024/02/ultrahigh-dose-rate-x-ray-platform-lines-up-for-flash-radiobiological-research-physics-world.jpg”>

কানাডার গবেষকরা ফ্ল্যাশ রেডিওথেরাপির রেডিওবায়োলজিক্যাল অধ্যয়নের জন্য একটি এক্স-রে বিকিরণ প্ল্যাটফর্ম চিহ্নিত করেছেন - একটি উদীয়মান ক্যান্সার চিকিত্সার কৌশল যা অতি উচ্চ-ডোজ রেট (ইউএইচডিআর) বিকিরণ ব্যবহার করে। ট্রাইউম্ফ, বা "প্রথম" এ ফ্ল্যাশ ইরেডিয়েশন রিসার্চ স্টেশন নামক প্ল্যাটফর্মটি 10 Gy/s-এর বেশি মাত্রায় 100 MV এক্স-রে বিম সরবরাহ করতে পারে।

ARIEL বিমলাইনে অবস্থিত ট্রাইউম্ফ, কানাডার কণা ত্বরক কেন্দ্র, FIRST বর্তমানে উত্তর আমেরিকায় তার ধরণের একমাত্র বিকিরণ প্ল্যাটফর্ম। বিশ্বব্যাপী, দুটি পরীক্ষামূলক UHDR মেগাভোল্টেজ এক্স-রে বিমলাইন রয়েছে: একটি ভ্যাঙ্কুভারের TRIUMF এবং আরেকটি চেংদুতে, চায়না একাডেমি অফ ইঞ্জিনিয়ারিং ফিজিক্স টেরাহার্টজ ফ্রি ইলেক্ট্রন লেজারে।

মেগাভোল্টেজ এক্স-রেগুলি গভীর-সিটেড টিউমারের চিকিত্সার জন্য ব্যবহৃত অন্যান্য পদ্ধতির সাথে তুলনা করার সময় পরিমিত অ্যাক্সিলারেটর স্পেসিফিকেশনের প্রয়োজন, গবেষকরা বলেছেন, এবং FIRST একটি সাধারণ বিমলাইনে UHDR এবং প্রচলিত মেগাভোল্টেজ বিকিরণ উভয়ই দিতে পারে।

“আল্ট্রাহাই-ডোজ রেট এক্স-রে উত্সের প্রাপ্যতার মধ্যে একটি ফাঁক রয়েছে; এটি ক্ষেত্রের একটি অপ্রয়োজনীয় প্রয়োজন, এবং এই ধরনের বিকিরণ নিয়মিতভাবে সরবরাহ করার জন্য কোনও বাণিজ্যিক প্ল্যাটফর্ম উপলব্ধ নেই, "ব্যাখ্যা করে নোলান এসপ্লেন, এমডি অ্যান্ডারসন ক্যান্সার সেন্টারের একজন পোস্টডক্টরাল গবেষক। "এই বহু-বছরের সহযোগিতামূলক প্রকল্পটি [TRIUMF এর সাথে] ... একটি উচ্চ-শক্তির সুপারকন্ডাক্টিং ইলেক্ট্রন লিন্যাকের অ্যাক্সেস সহ এই অনন্য পরীক্ষাগারের সুবিধার জন্য একটি সুযোগ ছিল যাতে আমরা ফ্ল্যাশ রেডিওবায়োলজিক্যাল গবেষণার জন্য যে ধরনের বিকিরণ দেখতে চাই তা তৈরি করতে।"

এসপ্লেন প্রথম চরিত্রায়ন পরীক্ষা পরিচালনা করেছিলেন যখন তিনি স্নাতক ছাত্র ছিলেন ভিক্টোরিয়া বিশ্ববিদ্যালয় এ কাজ করে XCITE ল্যাব. গবেষণা দলের সর্বশেষ গবেষণা, প্রকাশিত প্রকৃতি বৈজ্ঞানিক রিপোর্ট, প্রথম এবং প্রাথমিক প্রিক্লিনিকাল পরীক্ষাগুলির একটি ব্যাপক বৈশিষ্ট্য উপস্থাপন করে। সিমুলেশন কাজ 2022 সালে প্রকাশিত হয়েছিল মেডিসিন এবং জীববিজ্ঞানে পদার্থবিদ্যা.

XCITE ল্যাব ডিরেক্টর বলেছেন, "আমরা বেশ কিছুদিন ধরে অতি উচ্চ মাত্রার হারের বিকিরণে জড়িত ছিলাম" ম্যাগডালেনা বাজালোভা-কার্টার. “আমরা TRIUMF-এ ARIEL বীমলাইন সম্পর্কে লোকেদের সাথে কথা বলা শুরু করেছি, এবং যদি আমরা এই বিমলাইনের জন্য একটি লক্ষ্য তৈরি করি, তাহলে আমরা কী ধরনের এক্স-রে ডোজ রেট পাব৷ এভাবেই সবকিছু শুরু হয়েছে।”

FIRST এর প্রথম

গবেষকরা UHDR এবং প্রচলিত ডোজ-রেট অপারেশনের অধীনে প্রথম বৈশিষ্ট্যের জন্য উপলব্ধ এবং চিকিৎসাগতভাবে প্রাসঙ্গিক মরীচি পরামিতিগুলির একটি উপসেট অন্বেষণ করেছেন। তারা ডোজ হার সর্বাধিক করতে এবং দীর্ঘায়ু লক্ষ্য করতে ইলেক্ট্রন রশ্মি শক্তিকে 10 MeV এ স্থির করেছে এবং 95 এবং 105 µA এর মধ্যে বিম কারেন্ট (পিক কারেন্ট) সেট করেছে। ফিল্ম ডোজমেট্রি ব্যবহার করে ডোজ হার গণনা করা হয়েছিল।

40 Gy/s এর উপরে ডোজ হার 4.1-সেমি ক্ষেত্রের আকারের জন্য 1 সেমি গভীরতায় অর্জন করা হয়েছিল। একটি ক্লিনিকাল 10 MV রশ্মির সাথে তুলনা করে, FIRST একটি কম সুপারফিশিয়াল ডোজ তৈরির প্রস্তাব দিয়েছে। স্বল্প-শক্তির ইলেকট্রন উত্সের সাথে সম্পর্কিত, FIRST d এর বাইরে আরও ধীরে ধীরে ডোজ পতনের প্রস্তাব দিয়েছে_{সর্বোচ্চ} (সর্বোচ্চ ডোজ গভীরতা)। দলটি নোট করেছে যে খাড়া উপরিভাগের গভীরতা-ডোজ গ্রেডিয়েন্টের উপস্থিতি ডোজ ভিন্নতা সংক্রান্ত সমস্যাগুলির দিকে পরিচালিত করে যা বর্তমানে প্রাক-ক্লিনিকাল কাজগুলিতে অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে সীমাবদ্ধ করে। উৎসের স্থায়িত্বের সীমাবদ্ধতা বর্তমান এবং ডোজ পরিবর্তনের দিকে পরিচালিত করে।

চরিত্রায়ন অধ্যয়ন দ্বারা অবহিত, গবেষকরা তারপর স্বাস্থ্যকর ইঁদুরের ফুসফুসে UHDR (80 Gy/s এর উপরে) এবং কম ডোজ রেট প্রচলিত এক্স-রে বিকিরণ প্রদানের জন্য FIRST ব্যবহার করেন। তারা 15-সেমি গভীরতায় প্রেসক্রিপশনের 30% এর মধ্যে 10 এবং 1 Gy এর ডোজ সফলভাবে বিতরণ করেছে। ফুসফুসের টিস্যুর অসামঞ্জস্যতার প্রভাবগুলি সংশোধন করা হয়নি (গ্রুপের নকশা অধ্যয়ন মেগাভোল্টেজ বিম শক্তিতে নগণ্য বিশৃঙ্খলার দিকে নির্দেশ করে)। ইলেক্ট্রন উৎস আউটপুট এবং ফিল্ম ডোজমেট্রি বৈচিত্র প্রাক-চিকিত্সা ডোজ পরিমাপের অনিশ্চয়তার উপর প্রাধান্য পেয়েছে।

পাঠ শিখেছি

যে ভৌত স্থানটিতে FIRST অবস্থিত সেটি মূলত উদ্দেশ্যমূলক ছিল - এবং এখনও - একটি বিম ডাম্প হিসাবে কাজ করে (যেখানে চার্জযুক্ত কণার একটি মরীচি নিরাপদে শোষিত হতে পারে)। এটি FIRST-এর জন্য কিছু অনন্য ডিজাইন চ্যালেঞ্জের দিকে নিয়ে গেছে।

“আমরা যা করছিলাম তার কোন ভিত্তি ছিল না এবং এটি TRIUMF-এর জন্য একটি উন্নয়নের সুযোগও ছিল। অনেক লোক সিস্টেম সম্পর্কে শিখেছে, সেইসাথে এই ধরণের ডেলিভারির সূক্ষ্মতা এবং আমরা যেগুলি ভাল করেছি এবং ভবিষ্যতে আমরা কী আরও ভাল করতে পারি, "এসপ্লেন বলেছেন। “এটি এমন একটি সুবিধা যা বিকাশ করা হচ্ছে, আমরা বিজ্ঞানের প্রথম সুযোগ ছিলাম – এটি একটি খুব গতিশীল পরিবেশ। আমাদের কিছু অত্যন্ত প্রতিভাবান সহযোগী এবং মরীচি পদার্থবিদ আছেন যারা বিমলাইনের সমস্ত অপটিক্স প্যারামিটার সেট করার জন্য কাজ করেছেন যাতে আমরা লক্ষ্যে সঠিক আকারের একটি ন্যূনতম বিচ্ছুরিত মরীচি সরবরাহ করতে পারি।"

গবেষকদের পরীক্ষার সময়, প্ল্যাটফর্ম সেটআপ, ডেলিভারি এবং শাটডাউনের জন্য অ্যাকাউন্টিং করার পরে প্রতি 45 মিনিটে শুধুমাত্র একটি ফ্যান্টম জোড়া বা একটি একক মাউস বিকিরণ করা যেতে পারে। এবং বীমলাইন এবং বীমের প্রতিটি সামঞ্জস্য করার পরে, গবেষকদের তার আউটপুট এবং ডোজমেট্রি নিশ্চিত করার জন্য রশ্মিটিকে পুনরুদ্ধার করতে হয়েছিল।

প্রচলিত এক্স-রে টিউব কি ফ্ল্যাশ ডোজ হার সরবরাহ করতে পারে?

“এটি ক্লিনিকাল মেডিকেল ফিজিক্স থেকে একটি ভিন্ন গল্প। যখন আপনি একটি হাসপাতালে একটি লিন্যাকের উপর পরীক্ষা চালান, তখন একজন ব্যক্তি পুরো পরীক্ষাটি পরিচালনা করতে পারেন...এটি একটি খুব ভিন্ন পরিস্থিতি," বজালোভা-কার্টার বলেছেন। “পাঁচজন লোককে [এই পরীক্ষাগুলির জন্য] সমস্ত স্ক্রিনগুলি পর্যবেক্ষণ করার জন্য বিমলাইন চালাতে হয়েছিল – এবং এখনও পর্যন্ত তাদের সকলকে আমাদের পরীক্ষার জন্য ব্যবহার করা হয়নি, আমি মনে করি আমি কন্ট্রোল রুমে 113টি স্ক্রিন গণনা করেছি...এটি বেশ আকর্ষণীয় ছিল যে আমরা এই পরীক্ষাগুলি কতটা চ্যালেঞ্জিং তা বিবেচনা করে মন্টে কার্লো সিমুলেশন এবং পরীক্ষার মধ্যে খুব শালীন ডোজ চুক্তি পেতে পারে।"

এই ধরনের বাধা সত্ত্বেও, FIRST প্ল্যাটফর্মের সুবিধার মধ্যে রয়েছে মূল উৎসের পরামিতিগুলির উপর নিয়ন্ত্রণ, যার মধ্যে রয়েছে পালস পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি, সর্বোচ্চ বর্তমান, মরীচি শক্তি এবং গড় শক্তি।

"আমরা ARIEL বিমলাইনের প্রথম ব্যবহারকারী ছিলাম," Bazalova-Carter প্রতিফলিত করে৷ "এটি অত্যন্ত সন্তোষজনক ছিল, এই প্রকল্পে অনেক বছর কাজ করার পরে, আসলে মাউস বিকিরণ পরীক্ষা চালাতে সক্ষম হওয়া।"

একটি রেডিওবায়োলজিকাল ফলো-আপ অধ্যয়ন আসন্ন।

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/ultrahigh-dose-rate-x-ray-platform-lines-up-for-flash-radiobiological-research/