इन्जेक्टेबल पोलिमर-शेल्ड फेज-चेन्ज न्यानोड्रोप्लेट्स प्रयोग गरेर अल्ट्रासाउन्ड-सहयोगित कार्बन आयन डोसिमेट्री र दायरा मापन: एक इन भिट्रो अध्ययन

तपाईको भ्रमणको लागि धन्यवाद /, तपाईले CSS co., LTD को लागि ब्राउजर संस्करण समर्थन प्रयोग गर्दै हुनुहुन्छ। उत्तम अनुभवको लागि, हामी तपाईंलाई नयाँ ब्राउजर प्रयोग गर्न सिफारिस गर्छौं (वा इन्टरनेट एक्सप्लोररमा अनुकूलता मोड बन्द गर्नुहोस्)। यस बीचमा, निरन्तर समर्थन सुनिश्चित गर्न, हामी शैलीहरू र जाभास्क्रिप्ट बिना साइट प्रदर्शन गर्नेछौं।
उपचार कार्यप्रवाहमा प्रस्तुत गरिएका अनिश्चितताहरूलाई ध्यानमा राख्न आवश्यक सुरक्षाको मार्जिन कम गर्नको लागि रेडियोथेरापीमा सिटु डोसिमेट्री र दायरा प्रमाणीकरणलाई अनुमति दिने विधिहरू आवश्यक हुन्छन्। यस अध्ययनले चरण परिवर्तन अल्ट्रासाउन्ड कन्ट्रास्ट एजेन्टको आधारमा कार्बन आयन रेडियोथेरापीको लागि एक गैर-आक्रामक खुराक अवधारणा प्रस्ताव गर्दछ। मेटास्टेबल परफ्लुरोबुटेन (PFB) कोरबाट बनेको इन्जेक्टेबल न्यानोड्रप्लेटहरू क्रसलिङ्क गरिएको पोलिभिनिल अल्कोहल शेलहरूसँग स्थिर हुन्छन् जुन कार्बन आयन विकिरण (सी-आयन) को सम्पर्कमा आउँदा शारीरिक तापक्रममा वाष्पीकरण हुन्छ, तिनीहरूलाई इको माइक्रोबबलमा रूपान्तरण गर्दछ। टिस्यु सिमुलेशन मोडेलमा एम्बेड गरिएका न्यानोड्रोप्लेटहरू 0.1-4Gy को खुराकमा 312MeV/U क्लिनिकल C आयन बीम र 37 ℃ को विकिरण तापक्रममा उजागर गरियो। बल्क मोडको अल्ट्रासाउन्ड इमेजिङ र विकिरण अघि र पछि कन्ट्रास्ट वृद्धिको मूल्याङ्कन गरेर, यो फेला पर्‍यो कि सी आयन ब्राग शिखरमा नानोड्रोप्लेटको महत्त्वपूर्ण विकिरण-ट्रिगर वाष्पीकरण सबमिलिमिटर विस्थापन पुन: उत्पादन योग्य र खुराक-निर्भर थियो। मोडेल स्थिति परिवर्तन गरेर, बीम दायरा र ब्राग शिखर बिखेर्दै, सी आयनमा न्यानोड्रोप्लेटको विशिष्ट प्रतिक्रिया थप पुष्टि भयो। C ion मा nanodroplet को प्रतिक्रिया एकाग्रता द्वारा प्रभावित छ र खुराक दर को स्वतन्त्र छ। यी प्रारम्भिक निष्कर्षहरूले भिभो कार्बन आयन डोसिमेट्री र पोलिमर-शेल PFB न्यानोड्रोप्लेट्सको स्कोपिङ प्रमाणीकरणमा सफलताको सम्भावना देखाउँछन्।
प्रोटोन र कार्बन आयनहरू (सी-आयनहरू) (ह्याड्रोनिक थेरापी भनेर चिनिन्छ) जस्ता भारी चार्ज भएका कणहरूको बीमहरू प्रयोग गरेर उन्नत रेडियोथेरापी हालै नै चिकित्सकीय रूपमा उपलब्ध भएको छ र औषधि प्रतिरोधी ट्युमरहरूको उपचार बढाउने उद्देश्यले विश्वव्यापी रूपमा विकास भइरहेको छ। थप रूपमा, हृदयको छेउमा स्तन क्यान्सर जस्ता महत्वपूर्ण अंगहरू नजिकको क्यान्सरहरूको उपचारमा परम्परागत विकिरण थेरापी भन्दा ह्याड्रोन थेरापी बढी लाभदायक मानिन्छ। असम्भव एक्स-रे फोटनहरू, चार्ज गरिएका कणहरू कम फैलिन्छन् किनभने तिनीहरू तन्तुमा प्रवेश गर्छन् र केही मिलिमिटर चौडाइ अन्तरालहरूमा अधिकतम ऊर्जा भण्डार गर्छन्, त्यसपछि रोक्नुहोस्, तिनीहरूको धेरैजसो ऊर्जालाई ब्राग पिक्स 3,4,5 भनेर चिनिने अत्यधिक स्थानीयकृत तीव्र डिस्टल डोज ड्रपमा छोड्नुहोस्। । तसर्थ, शरीरमा ह्याड्रनहरूको सीमित र साँघुरो निक्षेप दायरा (अर्थात् सीमित पार्श्व फैलावट) को कारणले गर्दा हेड्रनहरू प्रयोग गरेर प्राप्त खुराक वितरण फोटानहरूद्वारा प्राप्त गरिएको भन्दा उच्च हुन्छ। यद्यपि सी आयनहरू र प्रोटोनहरू एक्स-रेहरूमा समान भौतिक फाइदाहरू छन्, सी आयनहरू रेडियोबायोलोजिकल गुणहरूमा प्रोटोनहरू भन्दा भिन्न छन् र सामान्यतया खराब रोगको निदान र उपचारमा उच्च मृत्युदरसँग सम्बन्धित छन्। कर्नेलियस ए. टोबियासले पहिलो पटक विकिरण उपचारमा कार्बन आयनहरूको प्रयोगको प्रस्ताव राखेका थिए, तर्क दिए कि भारी आयनहरू प्रोटोन भन्दा बढी प्रभावकारी हुन सक्छ। दुई प्रकारका विकिरणहरू बीचको खुराक वितरणमा मुख्य भिन्नता यो हो कि C आयनमा यसको डिस्टल क्षय बाहिर सानो टुक्रा पुच्छर हुन्छ। थप रूपमा, पार्श्व रूपमा, C - आयनहरू प्रोटोन बीम भन्दा कडा क्षयद्वारा विशेषता हुन्छन्, जुन महत्त्वपूर्ण रूपमा साँघुरो ब्राग शिखरको कारणले लक्ष्यसँग बढी अनुकूल हुन्छ, जसले तिनीहरूलाई ट्युमरको मासलाई अझ प्रभावकारी रूपमा प्रहार गर्न र स्वस्थ तन्तुहरूको राम्रो संरक्षण गर्न अनुमति दिन्छ। ट्यूमर पछि। थप रूपमा, रैखिक ऊर्जा स्थानान्तरण (LET), जुन सामग्रीमा जम्मा गरिएको चार्ज गरिएको कणहरूको ऊर्जा घनत्व हो जुन प्रति एकाइ लम्बाइमा प्राथमिक प्रोटोनहरू द्वारा पार गरिन्छ, 7, 8, 9.C आयनहरूले ब्राग शिखरमा अधिकतम सापेक्ष जैव उपलब्धता (RBE) लाई प्रेरित गर्दछ। , र 150-200 keV/μm10 र 11 को LET मानहरूमा ड्रग-प्रतिरोधी ट्युमरहरू विरुद्ध इष्टतम प्रभावकारिता देखाउनुहोस्। साथै, हालको प्रगतिहरूले देखाएको छ कि घने आयनीकृत कार्बनको रेडियोबायोलॉजिकल गुणहरूले क्यान्सर थेरापीमा थप उपचारात्मक प्रभावहरू छन्, प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाहरू र वृद्धि गर्दछ। एंजियोजेनेसिस र मेटास्टेसिस सम्भाव्यता कम गर्दै। C ion को क्लिनिकल सम्भाव्यतामा रुचि विगत दुई दशकहरूमा उपचार गरिएका बिरामीहरूको बढ्दो संख्यामा प्रतिबिम्बित भएको छ। जापानमा चरण I र II परीक्षणहरूले स्थानीय रूपमा उन्नत प्यान्क्रियाटिक क्यान्सर भएका बिरामीहरूमा आशाजनक नतिजाहरू देखाएको छ। यी निष्कर्षहरू पुष्टि गर्न जर्मनीमा थप चरण II क्लिनिकल परीक्षणहरू भर्खरै सञ्चालन गरिएको थियो 12। यद्यपि, कण थेरापी कोलाबोरेसन ग्रुप (PTCOG) का अनुसार, विश्वव्यापी रूपमा सक्रिय केन्द्रहरूको संख्या अझै 12 मा सीमित छ; मुख्यतया युरोप (इटाली, जर्मनी, अस्ट्रिया) र एशिया (चीन र जापान) मा, जबकि संयुक्त राज्य अमेरिका र फ्रान्स मा 13 केन्द्रहरु निर्माणाधीन छन्।
अहिलेसम्म, सी-आयन विकिरण थेरापी सहित सबै कण थेरापी विकल्पहरूको सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण चुनौतीहरू मध्ये एक भएको छ।