รังสีรักษาที่ใช้การฉายรังสีอย่างรวดเร็วในอัตราปริมาณรังสีสูง หรือที่เรียกว่า FLASH สามารถใช้เพื่อปกป้องเนื้อเยื่อที่แข็งแรงในระหว่างการรักษามะเร็ง การศึกษาในสัตว์ทดลองแสดงให้เห็นว่าการฉายรังสีอิเลคตรอนด้วยอัตราปริมาณรังสีที่สูงกว่า 40 Gy/s ช่วยลดความเสียหายของเนื้อเยื่อปกติ ในขณะที่ยังคงควบคุมเนื้องอกที่อัตรารังสีทางคลินิก (ประมาณ 2 Gy/นาที) ในขณะเดียวกัน การทดลองทางคลินิก
ครั้งแรก
ของการรักษาด้วยรังสี กำลังเริ่มเปิดตัวแล้ว อย่างไรก็ตาม กลไกที่อยู่เบื้องหลังเอฟเฟ็กต์ นี้ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด ทฤษฎีหนึ่งที่ได้รับความนิยมซึ่งเสนอเพื่ออธิบายผลกระทบของแฟลชคือภาวะพร่องออกซิเจนระหว่างการฉายรังสีทำให้เกิดสภาพแวดล้อมที่ขาดออกซิเจนชั่วคราวสำหรับทั้งเซลล์ปกติ
และเซลล์มะเร็ง เซลล์ที่ขาดออกซิเจนสามารถทนต่อรังสีได้ดีกว่าเซลล์ที่ได้รับออกซิเจน 2-3 เท่า และเนื่องจากมะเร็งหลายชนิดมีภาวะขาดออกซิเจนอยู่แล้ว (ในขณะที่เนื้อเยื่อปกติได้รับออกซิเจนอย่างเต็มที่) การฉายรังสี FLASH สามารถให้ผลในการปกป้องเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดีได้โดยไม่กระทบต่อ
การตอบสนองของเซลล์มะเร็ง ภาวะพร่องออกซิเจนเกิดจากการสลายตัวของโมเลกุลน้ำด้วยรังสี ซึ่งเป็นกระบวนการที่สร้างอนุมูลปฏิกิริยาซึ่งต่อมาทำปฏิกิริยากับโมเลกุลออกซิเจนในเนื้อเยื่อ แม้ว่าจะมีการเผยแพร่การจำลองกระบวนการสลายด้วยรังสีดังกล่าว แต่ก็ยังขาดข้อมูลการวัดและระบบ
ที่สามารถประเมินปริมาณการใช้ออกซิเจนได้ เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องเหล่า นี้นักวิจัยในเยอรมนีได้ทำการทดลองตรวจสอบการใช้ออกซิเจนที่เกิดจากการสลายตัวด้วยรังสีเป็นกลไกแฟลชที่เป็นไปได้ โดยเผยแพร่การค้นพบของพวกเขาในฟิสิกส์การแพทย์ “เราตัดสินใจวัดปริมาณออกซิเจนที่ถูกใช้
โดยการฉายรังสีด้วยเซนเซอร์ออกซิเจนของเรา” ผู้เขียนคนแรก นักศึกษาปริญญาเอกที่ศูนย์วิจัยมะเร็งแห่งเยอรมนี กล่าว “จุดเน้นของการศึกษาคือการหาปริมาณออกซิเจนโดยตรงที่ถูกกำจัดโดยสำหรับปริมาณที่แตกต่างกันของปริมาณที่ได้รับ” การตรวจสอบการฉายรังสี และผู้ทำงานร่วมกัน
ตรวจสอบ
ลดลงเป็นเส้นตรงตามเวลาและปริมาณที่เพิ่มขึ้น และอัตราการบริโภคนั้นไม่ขึ้นกับความเข้มข้นของออกซิเจนเริ่มต้น อย่างไรก็ตาม อัตราปริมาณรังสีมีผลต่ออัตราการบริโภคออกซิเจน รวมทั้งส่งผลต่อระดับปริมาณรังสีที่จำเป็นสำหรับการหมดสิ้นทั้งหมด การพล็อตปริมาณออกซิเจนที่ถูกกำจัด
ออกต่อหน่วยปริมาณรังสีเทียบกับอัตราปริมาณรังสีเผยให้เห็นความสัมพันธ์แบบไม่เชิงเส้น โดยอัตราปริมาณรังสีที่สูงขึ้นจะนำไปสู่การใช้ออกซิเจนน้อยลงสำหรับรังสีทุกประเภท ปริมาณออกซิเจนที่ใช้ระหว่างการฉายรังสียังขึ้นอยู่กับชนิดของอนุภาคด้วย สำหรับการให้ปริมาณรังสี 10 Gy ปริมาณ
การใช้ออกซิเจนคือ 0.04–0.18% atm สำหรับโฟตอน 0.04–0.25% atm สำหรับโปรตอน และ 0.09–0.17% atm สำหรับคาร์บอนไอออน ขึ้นอยู่กับอัตราปริมาณรังสี ออกซิเจนไม่ต้องตำหนิสำหรับภาพลวงตาที่เต็มไปด้วยน้ำที่มีความเข้มข้นของออกซิเจนเริ่มต้นที่ 2% atm และสมมติว่ามีการสูญเสีย
ออกซิเจนเชิงเส้น (ตามที่สังเกตในข้อมูลที่วัดได้) ทีมงานคำนวณว่ารังสี 10 Gy ไม่สามารถทำให้ออกซิเจนในน้ำหมดสิ้นไปได้ทั้งหมด สำหรับรังสีประเภทใดก็ตาม หรืออัตรายาที่ศึกษา ในอัตราปริมาณรังสีที่สูงขึ้น การฉายรังสี 10 Gy ไม่สามารถลดความเข้มข้นของออกซิเจนให้ต่ำกว่า 1.75% atm
ซึ่งไม่ต่ำพอที่จะกระตุ้นให้เกิดความต้านทานรังสี “ตามที่ระบุโดยอัตราการเพิ่มประสิทธิภาพของออกซิเจน เซลล์จะต้องเกิดภาวะขาดออกซิเจนเพื่อให้ผลการป้องกัน เกิดขึ้น” อธิบาย “ดังนั้น ปริมาณออกซิเจนที่เหลืออยู่ควรน้อยกว่า 0.5% atm เพื่อลดความเสียหายที่เกิดจากออกซิเจนถึงสองเท่า”
ทีมงาน
ระบุว่าการใช้ออกซิเจนที่ลดลงนี้เห็นได้จากอัตราปริมาณรังสีที่สูงขึ้นต่อจำนวนอนุมูลปฏิกิริยาที่สามารถทำปฏิกิริยากับออกซิเจนได้น้อยลง แม้ว่าอัตราปริมาณรังสีที่สูงขึ้นจะก่อให้เกิดอนุมูลมากขึ้น ซึ่งบ่งชี้ว่าสิ่งนี้จะนำไปสู่การใช้ออกซิเจนที่สูงขึ้น แต่อนุมูลจำนวนมากจะถูกกำจัดออกผ่านการโต้ตอบด้วยตนเอง
ตัวอย่างเช่น นักวิจัยคำนวณว่าอิเล็กตรอนที่มีโซลเวต (อิเล็กตรอนอิสระในสารละลาย) สามารถกระจายออกไปไกลพอที่จะโต้ตอบกันได้ การรวมตัวกันของอนุมูลดังกล่าวนำไปสู่การกำจัดอนุมูลเร็วขึ้นด้วยอัตราปริมาณรังสีที่สูงขึ้น และที่อัตราปริมาณรังสี ส่งผลให้อนุมูลมีสถานะคงตัวลดลง
กล่าวว่า “ในปริมาณรังสีทางคลินิก ปริมาณออกซิเจนไม่เพียงพอที่จะสร้างความแตกต่างอย่างมากในระดับออกซิเจนที่เกิดขึ้นในเซลล์ อย่างน้อยที่สุดก็ไม่เพียงพอที่จะอธิบายความแตกต่างในการรอดชีวิต” กล่าว “และตามผลลัพธ์ของเรา ออกซิเจนน้อยลงจะถูกใช้จนหมดในอัตราปริมาณรังสีที่สูงขึ้น
ซึ่งขัดแย้งกับที่ตั้งสมมติฐานไว้ก่อนหน้านี้”และการใช้ออกซิเจนลดลง ดังที่สังเกตได้ในการทดลอง การใช้ออกซิเจนระหว่างการฉายรังสี ทรงกระบอก โดยใช้น้ำที่มีความเข้มข้นของออกซิเจนเริ่มต้นระหว่าง 0% ถึง 21% atm (ความเข้มข้นที่คาดไว้สำหรับน้ำที่สัมผัสกับอากาศที่มีออกซิเจน 21%)
หิมะและน้ำแข็งถึงจุดแตกหัก หิมะถล่มก่อตัวขึ้นทันทีที่แรงจากแรงโน้มถ่วง หิมะสด การระเบิด หรือน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นของนักเล่นสกี เกินกำลังเชิงกลของหิมะและน้ำแข็งที่อัดแน่น อย่างไรก็ตาม ข้อเท็จจริงง่ายๆ นี้ไม่มีประโยชน์เลยสำหรับหน่วยงานท้องถิ่นที่ต้องตัดสินใจว่าเมื่อใดควรปิดถนน
อพยพหมู่บ้าน หรือปล่อยหิมะถล่มเพื่อป้องกันทางวิ่งเล่นสกี นักวิจัยจึงจำเป็นต้องตอบคำถามเกี่ยวกับแรงและความแข็งแรงของถุงหิมะ ตัวอย่างเช่นอะไรคือความแข็งแกร่งของหิมะ? ไม่น่าแปลกใจเลยที่คุณสมบัติเชิงกลของหิมะค่อนข้างคล้ายกับน้ำแข็ง วัสดุทั้งสองชนิดเป็นวัสดุยืดหยุ่นหนืด
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
