Language
Country/Area
No result found
Máy đo liều lượng polymer: Những đột phá đáng ngạc nhiên nào đã được thực hiện trong quá trình phát triển chúng?
Do tác động của bức xạ ngày càng đáng lo ngại, sự phát triển của máy đo liều lượng polymer có lịch sử tiến bộ đáng tự hào về mặt công nghệ. Các hóa chất nhạy cảm với bức xạ được sử dụng trong các máy đo liều này, khi tiếp xúc với bức xạ ion hóa, sẽ biểu hiện những thay đổi cơ bản về tính chất vật lý tùy thuộc vào liều bức xạ được hấp thụ. Theo truyền thống, từ năm 1950, liều lượng bức xạ trong keo đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng sự thay đổi màu sắc của thuốc nhuộm do bức xạ gây ra. Năm 1957, liều lượng độ sâu của photon và electron trong gel agarose đã được tính toán bằng phương pháp quang phổ.
Tuy nhiên, hầu hết các máy đo liều keo hiện nay đều dựa trên một nghiên cứu mang tính cách mạng do Gore và cộng sự đề xuất vào năm 1984, những người đã chứng minh thành công cách sử dụng công nghệ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) để đo những thay đổi trong dung dịch máy đo liều Fricke do bức xạ ion hóa gây ra.
"Với sự phát triển của công nghệ, máy đo liều lượng polymer không chỉ cải thiện độ chính xác của phép đo liều mà còn mở rộng đáng kể các ứng dụng của chúng trong lĩnh vực lâm sàng."
Máy đo liều lượng polymer thường được chia thành loại Fricke và loại polymer. Máy đo liều gel Fricke dựa trên tính chất cộng hưởng từ hạt nhân của dung dịch Fricke hoặc dung dịch sunfat thép, và các thiết bị này có thể cung cấp thông tin liều lượng không gian ba chiều. Tuy nhiên, các thiết bị này không thể duy trì sự phân bổ liều lượng ổn định do vấn đề khuếch tán ion. Vào đầu những năm 1990, vấn đề này được coi là trở ngại đáng kể đối với sự tiến bộ hơn nữa trong phương pháp đo liều gel.
Nghiên cứu về máy đo liều lượng keo dán polyme có thể bắt nguồn từ năm 1954, khi Alexander và cộng sự thảo luận về tác động của bức xạ ion hóa lên polymethacrylate. Nhiều nghiên cứu sau đó đã khám phá việc sử dụng các loại polyme khác nhau trong phép đo liều bức xạ. Năm 1992, Maryanski và cộng sự đã đề xuất một công thức đo liều dạng keo dựa trên acrylamide và N,N'-diacrylamide và đặt tên là BANANA. Hệ thống này có thể tránh được vấn đề khuếch tán của keo Fricke và cho thấy sự phân bổ liều lượng sau khi chiếu xạ tương đối ổn định.
"Với sự phát triển và cải tiến của công nghệ keo polyme, triển vọng ứng dụng lâm sàng đang trở nên tươi sáng hơn."
Năm 1994, công thức BANANA được cải tiến hơn nữa bằng cách thay thế agar bằng gelatin và đặt tên là BANG, đánh dấu sự khởi đầu của một loạt các máy đo liều lượng gel polymer. Công thức này sau đó đã được cấp bằng sáng chế và thương mại hóa bởi MGS Research Inc. với tư cách là máy đo liều gel polymer đầu tiên trên thị trường.
Tuy nhiên, một hạn chế đáng kể của máy đo liều lượng polyme là độ nhạy của chúng với oxy xung quanh. Điều này dẫn đến quá trình sản xuất phải được thực hiện trong môi trường không có oxy. Vấn đề này ảnh hưởng đến độ chính xác của máy đo liều khi sử dụng chụp cộng hưởng từ (MRI) cho các ứng dụng lâm sàng. Các nghiên cứu do De Deene và cộng sự thực hiện đã chỉ ra rằng sự ức chế oxy này cũng là một trong những nguyên nhân chính gây ra các vấn đề về độ chính xác của phép đo liều lượng.
Năm 2001, Fong và cộng sự đã công bố công thức máy đo liều gel polymer mới, gel MAGIC. Máy đo liều gel mới này khắc phục được vấn đề ức chế oxy bằng cách kết hợp nó với một phức hợp kim loại-hữu cơ, cho phép sản xuất trong môi trường phòng thí nghiệm. Công thức của keo MAGIC bao gồm axit acrylic, axit ascorbic, gelatin và đồng, và nó đạt được chức năng của mình bằng cách liên kết oxy trong dung dịch thông qua axit ascorbic. Bước đột phá này đã tiên phong trong việc tạo ra một loại máy đo liều lượng không chứa oxy mới, hoàn toàn trái ngược với các công thức PAG trước đây.
"Sự đổi mới của keo MAGIC mở đường cho tương lai của máy đo liều keo polymer, định nghĩa lại khả năng ứng dụng lâm sàng."
Kể từ năm 1999, chuỗi hội nghị DosGel và IC3DDose trên toàn thế giới đã cung cấp nền tảng cho các nhà nghiên cứu và bác sĩ lâm sàng chia sẻ các công nghệ mới, thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của công nghệ máy đo liều gel polymer. Mặc dù ứng dụng lâm sàng của gel polymer vẫn đang được khám phá, nhu cầu ngày càng tăng đối với công nghệ xạ trị ba chiều có độ chính xác cao cho thấy tiềm năng vô hạn trong tương lai của lĩnh vực này. Trong môi trường y tế luôn thay đổi, những tiến bộ trong máy đo liều lượng polymer làm tăng kỳ vọng về sự phát triển trong tương lai của chúng về mặt an toàn và hiệu quả.
Đằng sau những đột phá này, liệu những tiến bộ trong công nghệ có thể tiếp tục cải thiện việc đo lường và ứng dụng bức xạ, mang lại nhiều hy vọng hơn cho các phương pháp điều trị trong tương lai hay không?
