U radioterapiji, preciznost ciljanja tumorskog tkiva uz minimiziranje oštećenja zdravog tkiva je ključna. Praćenje doze zračenja koje se isporučuje i apsorbuje u realnom vremenu, posebno u gastrointestinalnom traktu, predstavlja značajnu poteškoću. Pored toga, postojeće metode koje se koriste za praćenje biohemijskih indikatora kao što su pH i temperatura su neadekvatne za sveobuhvatnu evaluaciju radioterapije.
Da bi se rešio ovog izazova, zajednički istraživački tim sa Šenžen instituta za naprednu tehnologiju (SIAT) Kineske akademije nauka, Nacionalnog univerziteta Singapura (NUS) i Univerziteta Tsinghua razvio je rendgenski dozimetar u obliku kapsule koji se može progutati ( sa prečnikom od 5 mm i debljinom od 0,2 mm), koji može proceniti dozu zračenja na osnovu radioluminiscencije i temperature korišćenjem regresionog modela zasnovanog na neuronskoj mreži.
Istraživači su otkrili da je dozimetar bio približno pet puta tačniji od standardnih metoda za određivanje doze.
Studija je objavljena u Nature Biomedical Engineering.
In vivo klinički dozimetri kao što su metal-oksid-poluprovodnički tranzistori sa efektom polja, senzori termoluminiscencije i optički pobuđeni filmovi se obično postavljaju direktno na kožu pacijenta ili blizu nje kako bi se procenila doza apsorbovana u ciljnoj oblasti.
Iako je in vivo dozimetrija sa elektronskim uređajima za snimanje portala istražena za verifikaciju lečenja, ona može biti skupa i podložna slabljenju fotona koje može da promeni dozu za pacijenta.
Kapsulski dozimetar se sastoji od fleksibilnog optičkog vlakna inkapsuliranog sa rentgenskim perzistentnim nanoscintilatorima, polianilinskog filma i bežičnog minijaturnog sistema za očitavanje luminiscencije.
Sa mogućnošću merenja pH i temperature, može da proceni apsorbovanu dozu tokom radioterapije za karcinom želuca i može se koristiti za praćenje lečenja različitih maligniteta uz dalju optimizaciju veličine kapsule. Eksplodirani 3D prikaz dozimetra kapsule.
„U budućnosti, ova kapsula bi mogla da se stavi u rektum za brahiterapiju raka prostate ili u gornju nosnu šupljinu za merenje apsorbovane doze u nazofaringealnom karcinomu u realnom vremenu, minimizirajući oštećenje zračenjem okolnih struktura“, rekao je prof. Sheng Zonghai, jedan od odgovarajućih autora.
