Radioterapia to jedna z głównych metod leczenia nowotworów, której skuteczność zależy od precyzji celowania w zmienione chorobowo tkanki, przy jednoczesnej minimalizacji uszkodzenia zdrowych komórek. Niestety, monitorowanie dawki promieniowania, szczególnie w przewodzie pokarmowym, bywa trudne, a obecne metody pomiaru wskaźników biochemicznych, takich jak pH i temperatura, nie są wystarczające.
Kapsułka do monitorowania radioterapii – nowatorskie rozwiązanie
Naukowcy z Instytutu Zaawansowanych Technologii w Shenzhen (SIAT), Narodowego Uniwersytetu Singapuru oraz Uniwersytetu Tsinghua wspólnie stworzyli kapsułkę, która pozwala monitorować dawkę promieniowania na bieżąco. Jest ona niewielkich rozmiarów – średnica to 5 mm, a grubość 0,2 mm. W jej środku natomiast wbudowano dozymetr rentgenowski oparty na modelu regresji i sieci neuronowej.
![Kapsułka zmierzy dawkę promieniowania w czasie rzeczywistym. Wystarczy ją połknąć Kapsułka rentgenowska (źródło: SIAT)](https://oiot.pl/wp-content/uploads/2023/04/Kapsulka-rentgenowska.jpg)
Pięć razy większa precyzja
Dozymetr w kapsułce składa się z elastycznych włókien optycznych, otoczonych przez nanoscyntylatory rentgenowskie, folię z polianiliny oraz miniaturyzowany system odczytu luminescencji. Dzięki możliwości pomiaru pH i temperatury, kapsułka może być stosowana w radioterapii raka żołądka oraz innych nowotworów po dalszej optymalizacji jej rozmiarów.
Przykładowo, można ją umieścić w odbytnicy w przypadku brachyterapii raka prostaty lub w górnej części jamy nosowej dla pomiaru dawki pochłoniętej w czasie rzeczywistym przy leczeniu raka nosogardzieli, minimalizując tym samym ryzyko uszkodzenia otaczających struktur.
![Kapsułka zmierzy dawkę promieniowania w czasie rzeczywistym. Wystarczy ją połknąć budowa kapsułki rentgenowskiej (źródło: SIAT)](https://oiot.pl/wp-content/uploads/2023/04/budowa-kapsulki-rentgenowskiej-1024x250.jpg)
Badania pokazały, że nowa kapsułka jest aż pięć razy dokładniejsza niż standardowe metody stosowane do określania dawki promieniowania. Ponadto jest mniej inwazyjna, co sprawia, że może być wykorzystywana w trudno dostępnych miejscach, takich jak przewód pokarmowy. Wyniki badań opublikowano w prestiżowym czasopiśmie Nature Biomedical Engineering.
Perspektywy rozwoju technologii
Opracowanie kapsułkowego dozymetru rentgenowskiego to ważny krok naprzód w dziedzinie monitorowania radioterapii. W miarę rozwoju tej technologii, można spodziewać się dalszych jej zastosowań, takich jak monitorowanie innych form terapii opartych na promieniowaniu. Z czasem, kapsułka może być również dostosowywana do indywidualnych potrzeb pacjentów, co pozwoli na jeszcze lepszą kontrolę dawki promieniowania i jeszcze większą skuteczność leczenia.