【新的質子探測器可能會導致更好的癌症治療】

八方

【新的質子探測器可能會導致更好的癌症治療】

真理報 》 的質子 CT 望遠鏡的模型

在英國和南非的研究人員提出了一種新的檢測器，可以提高質子束癌症療法的功效。

該系統跟蹤都是穿過身體的質子，給醫療物理學家如何治療的質子束將與治療區進行交互的詳細的圖片。

此資訊可能導致更好的癌症治療和團隊計畫打造最終被商業化的原型掃描器。

質子是一些癌症治療的理想選擇，因為時鳴槍活組織，質子束沉積在非常特定的深度取決於其初始的能量其能量的大部分。

其結果是，質子可以用於摧毀腫瘤的同時離開周圍的健康組織相對安然無恙。

病人可以得到治療之前，醫療物理學家必須計算適當的輻射劑量分佈擬由質子束。

通常這是通過做常規的 x 線電腦斷層掃描 （CT） 掃描的治療領域和使用此資訊來計算多少能量會被吸收到質子束 — — 被稱為"電子阻止本領"的數量。

然而，不確定性可以在這些計算中發生，因此醫學物理學家們熱衷於開發更好的方法，用於確定電子阻止本領。

質子放射治療核查和劑量應用 （真理） 聯盟 — — 由威康信託基金會 — — 資助的研究人員設計和建造了第一次質子傳輸基於矽基 CMOS 源圖元感應器 （APS） 技術的 CT 掃描器。

這種掃描器的工作暴露于質子束治療區域，進而檢測已通過身體的質子。

此資訊用於建立三維圖像的區域將被處理，提供了準確的電子阻止本領。

在現有的量熱儀探測器使用這些 AP 探測器的好處是時間的他們就可以跟蹤多個質子一次，從而減少需要執行一次掃描量。

當地語系化的相互作用

在他們最新的工作中，研究者已經展示了他們的炸藥感應器可以解決單個質子穿過它。

真理報 》 的研究者開發了在以前的專案中，輻射硬一斑感應器面積 12.8 × 12.8 釐米和兩個晶圓半導體層，一個使用 100 微米的圖元，另 50 µ m 圖元為單位）。

像素化設計允許質子感應器交互感應器區內當地語系化。

團隊成員Gavin Poludniowski，在薩里大學的醫學物理學家解釋說"這讓你一次，測量設備中的多個質子的通道"。

能力是一次處理一個質子的量熱計感應器的優勢。

Poludniowski 解釋說"[這些] 它一直挑戰要足夠高，採取掃描在切實可行的範圍內時此事件發生率"。

伸縮式跟蹤

在計畫的質子 CT 掃描器，CMOS 感應器 — — 本質上是"望遠鏡"— — 一堆將確定病人中的質子能量損失。

結合其他不是這項研究的一門學科的探測器，望遠鏡的資料還將確定退出病人的質子的方向。

使用此資訊，可以重建患者 — — 那是庫侖散射的多個事件的結果 — — 質子的路徑，通過探測器假定光化學、 線性軌跡生成具有優越到所能達到的空間解析度的圖像。

研究者們顯示感應器的質子計數能力照射的 36 MeV 由 MC40 迴旋在英國伯明罕大學和治療 200 兆電子伏光束在南非西薩默塞特女士治療設施。

低束電流和高幀率的 1400 Hz — — 通過閱讀 10 2520年行上的感應器 — — 最大化感應器能夠解決單個質子相互作用。

檢測到的事件束電流達到 0.1 nA，額定電流呈線性增加，然後摔了下來，還會進一步上升。

觀察是符合脈衝堆積在感應器圖元為單位），反過來，指示單個質子的檢測。

實驗觀測也同意的相同的架構，提供進一步的證據的質子數由感應器蒙特 Carlo 類比。

成堆的炸藥

當兩個炸藥感應器被堆疊在一起 — — 雙炸藥 — — 這兩個事件分佈相匹配。

消除波動中束流作為混雜因素，研究者觀察到高度相關 （r = 0.854) 表示對被檢測的相同的質子，確認其跟蹤能力。

隨著證明--概念的建立，研究者們正在重新設計以提高性能炸藥感應器，與增加幀率他們努力的主要重點。

估算質子 CT 掃描將需要數以千萬計的圖像幀，他們的目標是要實現整個感應器區域以限制到幾分鐘的掃描時間讀出 1000 赫茲的畫面播放速率。

"我們現正調查各方面的硬體設計，以得到我們需要的畫面播放速率。

圖元大小及位深度等因素，"Poludniowski 說。"堅固創新 [還] 進行讀出設計和電子產品中。"

晚到 2015 年的第一次掃描

望遠鏡幾何形狀對性能和感應器的輻射硬度影響的調查也正在進行。

該財團計畫建造的裝置，並到 2015 年年底之前執行第一次掃描和那麼商業化的技術與工業的合作夥伴。

研究結果發表在醫學和生物學中的物理學.

真理報 》 研究者正在展出他們的作品在英國皇家學會夏季展覽在倫敦從 7 月 1 — — 6 日。

這篇文章首次出現在medicalphysicsweb.org .

關於作者

裘德 Dineley 是一個自由職業者的科學作家和前醫療物理學家總部設在悉尼，澳大利亞。補充報導哈米什 · 約翰斯頓，非議編輯器

引用：http://www.microsofttranslator.c ... er-cancer-treatment