あるチームは LHC テクノロジーを使用して放射線腫瘍学に使用される装置を開発しています

ヤサール・オネル教授は、高エネルギー素粒子物理学の研究の一環として、がんの超高速放射線治療に使用されるシンチレーターを発明しました。

オネル氏と物理天文学部の高エネルギー物理学グループは、最近特許を取得した放射線ハードシンチレーターと大型ハドロン衝突型加速器技術を使用した高速線量監視システムの開発に取り組んでいます。 彼らは、アイオワ大学カーバー医科大学放射線腫瘍科と協力して「中西部フラッシュラボ: UI での次世代放射線治療の提供と専門知識の開発」プロジェクトに取り組んでおり、このプロジェクトには 3 年間で 300 万ドルの資金が提供されました。 2023年度官民連携P3資金を活用した期間。 主任研究者は、放射線腫瘍学のジョン・ブアッティとライアン・フリンです。

米国特許商標庁は、2022 年 4 月 19 日に米国特許番号 11,307,314 を付与しました。これは、オネル氏と同僚のウグル・アクグン非常勤准教授が発明し、UI Research に配属された「放射線硬化プラスチックおよびフレキシブルエラストマーシンチレータの装置、システム、および方法」です。財団。

がんに対する新しい超高速放射線治療であるフラッシュ放射線療法は、がん腫瘍を選択的に破壊しながら健康な組織を保護するという優れた次世代の可能性を示していますが、現在、放射線治療施設で使用されている線量監視システムでは、照射された線量を正確に監視/定量化できません。 FLASH RTが動作するナノ秒レベルの速度で動作します。 新しいプロトタイプ検出器は、アイオワ大学の線形加速器とオハイオ州立大学の新しい陽子加速器でテストされる予定です。

「この高速かつ高解像度の線量監視システムにより、フラッシュ放射線治療を必要とする何百万もの患者にとって、フラッシュ放射線治療がより安全になります。UI 科学者の発明により、迅速、正確、便利な多次元フラッシュ線量測定が可能になり、医療現場での重要なニーズが満たされます。」放射線療法コミュニティです」とオネ氏は語った。

放射線の力は、エネルギー生成から、X 線、CAT および PET (陽電子放出断層撮影) スキャン、セキュリティ用途などに至るまで、さまざまな目的に利用されています。 これらすべての用途にとって、放射線の検出は重要なプロセスであり、一般にシンチレータを介して行われます。シンチレータは、放射線が通過して原子を励起するときに光を生成する透明な材料です。 生成された光はシンチレーターの端に到達し、光センサーによって検出されます。 次に、検出器の信号は、PET または CT スキャナーの腫瘍画像、医療用線量計の体内の線量分布、セキュリティ用途のコンテナ内の線量分布などの画像を再構築するために使用されます。 理想的なシンチレーターは、大量の光を生成し、応答時間が速く、耐放射線性があることが期待されます。 シンチレーター内に蓄積された放射線の影響により、シンチレーターの透明度が低下するため、生成された光はシンチレーター内を進むことができなくなります。 これらの前提条件を満たすシンチレーターを作成することは困難です。

大型ハドロン衝突型加速器プロジェクトの CMS 実験に取り組んでいる UI 高エネルギー物理学グループは、優れた光収量、高速信号、高い放射線耐性を備えた「水と同等の」エラストマーベースのシンチレーターを発見しました。 水に相当するとは、この物質が人体と同様の質量と電子密度を有することを意味します。 ベースのシンチレーターも耐放射線性があり、さまざまなシンチレーション化合物と混合して必要な特性を生み出すことができます。 「この発明が開発され、さまざまな医療用途に最適化されれば、公衆にとって多大な利益がもたらされるでしょう」とオネル氏は語った。