پروژه Linac-MR: ردیابی و درمان تومور
چندی پیش، همکار من جنیفر یک پست وبلاگی در مورد انستیتوی سرطان متقاطع نوشت، و تحقیقاتی که در آنجا برای طراحی دستگاهی جدید برای درمان تومورهای سرطانی انجام شد. این دستگاه که با نام Linac-MR شناخته میشود، به دلیل توانایی آن در تصویربرداری و درمان سلولهای سرطانی به طور همزمان انقلابی است – قابلیتی که قبلاً به دلیل تعاملات متضاد فیزیک تقریباً غیرممکن تلقی میشد. چنین دستگاهی امکان انجام پرتو درمانی بسیار دقیق را فراهم می کند زیرا هم می تواند حرکت بدن را در طول درمان تشخیص دهد و هم آن را جبران کند، بنابراین امکان هدف گیری دقیق را حتی در تومورهای متحرک، مانند آنهایی که در ریه ها، کبد، معده و غیره قرار دارند، می دهد. طراحی دستگاه در COMSOL News تشریح شدداستان «درمان سرطان با ردیابی تومور MRI»، با این حال، علاوه بر کار شبیهسازی که در مقاله توضیح داده شد، میخواهم کمی بیشتر در مورد تحقیق در اینجا به اشتراک بگذارم و به چند منبع دیگر اشاره کنم که در مورد این طراحی نوآورانه بحث میکنند.
کاهش فعل و انفعالات الکترومغناطیسی
قبل از پرداختن به برخی از شبیهسازیها و آزمایشهای اضافی انجامشده توسط این گروه، ابتدا میخواهم به این موضوع بپردازم که چه چیزی این دستگاه را انقلابی کرده است. عوامل مختلفی وجود دارد که باعث طراحی دستگاهی می شود که هم می تواند یک مجموعه تومور سرطانی را تصویربرداری و هم درمان کند. یکی از دلایل اصلی این امر فعل و انفعالات الکترومغناطیسی است که بین اجزای مختلف دستگاه رخ می دهد. بسیاری از درمانهای کنونی سرطان از یک شتابدهنده ذرات خطی (linac) برای تولید و هدایت پرتوهای تابشی به سمت هدف استفاده میکنند. هدف، یعنی تومور سرطانی، ابتدا با تصویربرداری از تومور با استفاده از اسکنر تشدید مغناطیسی (MR) مشخص میشود که در روشهای فعلی، میتوان چند روز یا حتی هفتهها قبل از تابش اشعه انجام داد. این به این دلیل است که در صورت استفاده همزمان، این دو سیستم بر عملکرد دیگری تأثیر منفی میگذارند.
پیکربندی Linac-MR، جایی که اسکنر MR در
جهت طولی در اطراف میز درمان حرکت می کند.
همانطور که در پست وبلاگ قبلی توضیح داده شد ، محققان موسسه سرطان متقاطع چند جهت مختلف اسکنر Linac و MR را آزمایش کردند. علاوه بر این، این تیم از شبیه سازی برای کشف طرح های مختلف برای یک صفحه محافظ برای جلوگیری از فعل و انفعالات الکترومغناطیسی ناخواسته استفاده کرد.
ملاحظات برای Linac-MR
در هنگام ایجاد طرح نهایی، چندین چیز دیگر نیز وجود داشت. من تعدادی از این موارد را در مقاله ای با عنوان ” Hybrid Linac-MR: Radiation Therapy-Guided Radiation Therapy ارائه شده در زمان واقعی ” توضیح دادم که در شماره این ماه مجله Microwave منتشر شد .
یکی از محدودیتهای اصلی که تیم را به بهینهسازی و اصلاح بیشتر طراحی Linac-MR سوق داد، اندازه دستگاه بود. موفقیت Linac-MR نه تنها به جلوگیری از فعل و انفعالات الکترومغناطیسی همانطور که در بالا توضیح داده شد بستگی دارد، بلکه دستگاه همچنین باید بتواند در فضای اختصاص داده شده برای چنین دستگاه هایی در بیمارستان ها و مراکز درمانی کار کند. به منظور دور نگه داشتن پرتوهای مضر از افراد و تجهیزات، بسیاری از اتاق های پرتودرمانی در زیرزمین قرار دارند. این بدان معنی است که Linac-MR باید کمتر از اندازه مشخصی باشد، زیرا گسترش چنین اتاق زیرزمینی به منابع زیادی نیاز دارد تا یک گزینه عملی باشد. طراحی یک Linac-MR “کوچک” نیاز به بهینه سازی و آزمایش بیشتر روی لیناک مورد استفاده در دستگاه داشت.
برای درمان طیف وسیعی از انواع سرطان، یک موجبر 1.5 متری 10 مگا الکترون ولت برای لیناک مورد نیاز است. علاوه بر این، برای جلوگیری از فعل و انفعالاتی که محافظت از آنها در برابر MRI دشوار است، موجبر باید به صورت عمودی بالای دستگاه قرار گیرد. این بدان معنی است که برای قرار گرفتن در داخل یک اتاق درمان استاندارد، طول موجبر باید کاهش یابد و در عین حال قدرت پرتو الکترونی حفظ شود. تیم محققان ابتدا تخمین زدند که 70 سانتیمتر کوتاهترین موجبر 10 مگا ولتی است که میتوان طراحی کرد، اما با انجام شبیهسازیهای اضافی، توانستند طول موجبر را تا 30 سانتیمتر کاهش دهند، همانطور که در زیر نشان داده شده است.
سمت چپ: موجبر 10 مگا ولت 1.5 متری که به صورت عمودی بالای میز درمان قرار گرفته است. سمت راست: کوتاه شده، موجبر 30 سانتی متری.
هنگام طراحی موجبر 30 سانتی متری، تیم کار را با یک موجبر 6 مگا ولتی که قبلا توسط یکی از اعضای گروه طراحی شده بود، شروع کرد. با استفاده از شبیهسازی برای کشف اشکال مختلف حفرههای RF در موجبر، تیم توانست هندسهای را بیابد که امکان استفاده از منبع انرژی 10 مگا ولت را در موجبر کوتاهتر فراهم میکند.
شبیه سازی موجبر کوتاه 10 مگا ولت که
توزیع میدان الکترومغناطیسی را در دستگاه نشان می دهد.
منابع اضافی
- مقاله کامل مایکروویو ژورنال ، ” Hybrid Linac-MR: Radiation Therapy Guided Image Delived in Real Time ” را بخوانید.
- مقالات فنی و موارد دیگر را در وب سایت پروژه Linac-MR کاوش کنید
- لینک دانلود به صورت پارت های 1 گیگابایتی در فایل های ZIP ارائه شده است.
- در صورتی که به هر دلیل موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید به ما اطلاع دهید.
برای مشاهده لینک دانلود لطفا وارد حساب کاربری خود شوید!
وارد شویدپسورد فایل : پسورد ندارد گزارش خرابی لینک
دیدگاهتان را بنویسید