โปรตอน FLASH สามารถพิสูจน์ได้ว่าเหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานทางคลินิกหรือไม่?

โปรตอน FLASH สามารถพิสูจน์ได้ว่าเหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานทางคลินิกหรือไม่?

การรักษาด้วยรังสี FLASH เป็นการฉายรังสีเพื่อการรักษาที่อัตราปริมาณรังสีสูงเป็นพิเศษ เป็นหัวข้อของการประชุมทางวิทยาศาสตร์หลายครั้งที่การ ประชุม เสมือนจริง AAPM|COMP ประจำปี 2020 ด้านหนึ่งที่ดึงดูดสายตาผมเป็นพิเศษคือแนวคิดในการทำแฟลชโดยใช้โปรตอน ตามที่Jan Schuemannจากโรงพยาบาล Massachusetts General Hospital อธิบายไว้

คำมั่นสัญญาของ FLASH คือสามารถลดความเป็นพิษ

ของเนื้อเยื่อตามปกติได้อย่างมากในขณะที่ยังคงฤทธิ์ต้านเนื้องอกไว้ และในขณะที่หลายรังสีสามารถนำมาใช้ในการแปล FLASH ลงในคลินิกได้ “ในความคิดของฉันโปรตอนเป็นหนึ่งในตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการแปลทางคลินิกของการฉายรังสี FLASH” Schuemann กล่าวโดยสังเกตว่าระบบสัตว์เล็กหลายตัวได้รับการออกแบบมาเพื่อ ส่งโปรตอน FLASH

เครื่องฉายรังสี FLASH รุ่นดั้งเดิม พัฒนาโดยทีมงานในเมืองโลซานน์ ใช้อิเล็กตรอนพลังงานต่ำและถูกนำมาใช้ในการทดลอง FLASH ส่วนใหญ่จนถึงปัจจุบัน เช่นเดียวกับการรักษาผู้ป่วยรายแรก แต่อิเล็กตรอนพลังงานต่ำมีความลึกในการแทรกซึมต่ำและไม่เหมาะสำหรับการแปลทางคลินิก ตัวเลือกอื่นๆ ได้แก่ การใช้โฟตอนเมกะโวลเตจจากไลแนกที่แปลงแล้ว ระบบ PHASER เฉพาะ หรือการตั้งค่าการฉายรังสีระหว่างการผ่าตัด

แต่ข้อได้เปรียบที่สำคัญของการใช้โปรตอน FLASH ในคลินิกอยู่ที่ผลกระทบของชั้นส่วนปลาย การบำบัดด้วยโปรตอนโดยทั่วไปจะจัดส่งเป็นชั้นๆ โดยเริ่มจากชั้นส่วนปลายและสร้างขึ้นเพื่อให้ครอบคลุมเป้าหมายทั้งหมด ในผู้ป่วย อย่างไรก็ตาม ชั้นส่วนปลายนี้มักจะอยู่นอกเป้าหมายในเนื้อเยื่อที่แข็งแรง หรือแม้แต่ภายในอวัยวะที่มีความเสี่ยง 

“ถ้าเราสามารถส่งชั้นส่วนปลายในโหมด FLASH 

เราก็จะช่วยประหยัดเนื้อเยื่อที่สำคัญได้อย่างมาก” Schuemann อธิบาย “สิ่งนี้อาจส่งผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่อวิธีที่เราสามารถส่งแผนการรักษาและนำ FLASH เข้ามาในคลินิก”โปรตอนทางคลินิก FLASH สามารถส่งผ่านการกระเจิงสองครั้งหรือการสแกนด้วยลำแสงดินสอ ซึ่งทั้งสองอย่างนี้จำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนทางเทคนิคบางอย่าง ตัวอย่างเช่น การกระเจิงสองครั้ง จะใช้การหมุนวงล้อโมดูเลเตอร์เดียวเพื่อส่งขนาดยาไปยังชั้นส่วนปลายในทันทีที่อัตราปริมาณยา FLASH อย่างไรก็ตาม ชั้นใกล้เคียงอาจไม่ได้รับอัตราปริมาณรังสีที่สูงเช่นนี้ Schuemann ตั้งข้อสังเกตว่าระบบการกระเจิงสองครั้งจะต้องให้อัตราปริมาณรังสีที่สูงเพียงพอทั่วทั้งฟิลด์การรักษา ซึ่งจำกัดขนาดของฟิลด์ แต่อาจเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับพื้นที่ขนาดเล็ก

อย่างไรก็ตาม ศูนย์บำบัดโปรตอนแห่งใหม่ส่วนใหญ่ใช้การสแกนด้วยดินสอ-บีม ซึ่งให้การกระจายขนาดยาที่เป็นประโยชน์ “คำถามคือ ถ้าเราต้องใช้ระบบการกระเจิงเพื่อให้ได้การฉายรังสี FLASH คุ้มไหมที่จะเลิกใช้ประโยชน์ของการสแกนด้วยลำแสงดินสอ” เขาพูดว่า.

อีกทางเลือกหนึ่งคือใช้การสแกนโปรตอนสำหรับการส่ง FLASH เนื่องจากลำแสงดินสอแต่ละอันให้อัตราปริมาณรังสีที่สูงอยู่แล้ว และเนื่องจากการส่ง FLASH นั้นรวดเร็วมาก การสแกนซ้ำซึ่งมักใช้เพื่อลดผลกระทบจากการเคลื่อนไหวในการรักษาด้วยลำแสงดินสอจึงไม่จำเป็นอีกต่อไป วิธีการนี้จะต้องมีการถ่ายภาพเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจว่าเป้าหมายของเนื้องอกอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง

Schuemann ยังตั้งข้อสังเกตอีกว่าในขณะที่

แท่งดินสอแต่ละอันมีอัตราปริมาณรังสีที่สูงมาก ขอบของลำแสงประกอบด้วยบริเวณที่ไม่มีอัตราปริมาณรังสีที่เพียงพอต่อการกระตุ้นเอฟเฟกต์ FLASH “ดังนั้น จะดีกว่าไหมถ้าใช้ลำแสงสแกนที่มีอัตราปริมาณรังสีสูงมากกว่าที่เราทำอยู่ในปัจจุบัน” เขาถาม.

นอกจากนี้ เขายังพิจารณาด้วยว่าไซต์การรักษาใดที่มีแนวโน้มว่าจะเป็นโปรตอน FLASH ตำแหน่งใดๆ ที่บำบัดด้วยรังสีหรือ hypofractionation ในปัจจุบันอาจมีความเหมาะสม หรือบริเวณที่ความเป็นพิษของเนื้อเยื่อปกติในปัจจุบันจำกัดขนาดยาที่ส่งมอบได้ “การรักษาระหว่างการผ่าตัดน่าจะเป็นจุดที่การฉายรังสี FLASH จะเห็นแสงทางคลินิกในตอนแรก” Schuemann กล่าว

คำตอบสำหรับคำถามมากมายเหล่านี้ขึ้นอยู่กับกลไกพื้นฐานของ FLASH “การทำความเข้าใจว่ากลไกนี้เป็นกลไกเดียวหรือหลายกลไกจะส่งผลกระทบอย่างมากต่อวิธีการวางแผนและส่งมอบการรักษาด้วยรังสี FLASH” Schuemann อธิบาย “เราต้องรู้ว่าเราสามารถเปลี่ยนแปลงอัตราปริมาณรังสีได้อย่างไร เราสามารถใช้คานได้จำนวนเท่าใด ข้อจำกัดด้านเวลามีบทบาทอย่างไร และมีการจำกัดขนาดของสนามที่เราสามารถจัดส่งได้หรือไม่ หลายกลุ่มกำลังทำงานเกี่ยวกับเรื่องนี้”

“ผมเชื่อว่ามีความเป็นไปได้สูงสำหรับการรักษาด้วยรังสี FLASH แต่ก็มีข้อผิดพลาดหลายอย่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเราเคลื่อนไหวเร็วเกินไป” เขากล่าวสรุป “ที่สำคัญที่สุด ฉันเชื่อว่าเราควรระวังไม่ให้รีบเร่ง FLASH เข้าไปในคลินิก เพราะถ้าเราไม่เข้าใจกลไก เราอาจจะให้การรักษาที่แย่กว่านั้นและฆ่าออกจากสนามของ FLASH ซึ่งฉันเชื่อว่ามีประโยชน์มหาศาล ”

การลดความไม่แน่นอนของโปรตอน FLASHEric Diffenderferยังกล่าวถึงสัญญาของโปรตอนสำหรับ FLASH โดยบอกผู้เข้าร่วมประชุมเกี่ยวกับการทดลองโปรตอน FLASH ที่มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย “เมื่อเทียบกับอิเล็กตรอน โปรตอนมีศักยภาพเพิ่มขึ้นในการรักษาเนื้องอกที่ฝังลึก โดยมีความสอดคล้องของขนาดยาที่ดีขึ้นและเงามัวด้านข้างที่เล็กกว่า” เขากล่าว “และควรจะง่ายกว่าในการอัพเกรดระบบบำบัดด้วยโปรตอนในเชิงพาณิชย์ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะใช้ไซโคลตรอน เพื่อให้ได้อัตราปริมาณรังสีที่สูงมากที่จำเป็นสำหรับ FLASH”

เพนน์ทีม ดังที่ Schuemann ชี้ให้เห็น การทำความเข้าใจกลไกเบื้องหลังของ FLASH จะเป็นกุญแจสำคัญในการปรับใช้ทางคลินิก แต่การวัดผลกระทบทางชีวภาพของลำโปรตอนนั้นยากในทางเทคนิค โดยมีตัวแปรมากมายที่ต้องพิจารณา วิธีหนึ่งในการปรับปรุงความสามารถในการทำซ้ำของการทดลองทางรังสีวิทยาคือการลดความไม่แน่นอนของพารามิเตอร์ลำแสงทางกายภาพ นี่คือเป้าหมายของดิฟเฟนเดอร์เฟอร์และเพื่อนร่วมงานของเขา

Credit : 20mglevitrageneric.info altdotcountry.net angrybunni.org audiocdripper.net austinmasonry.net