Intelligente Kapsel überwacht die Dosis für die Strahlentherapie

„Die Forscher fanden heraus, dass das Dosimeter etwa fünfmal genauer war als Standardmethoden zur Dosisbestimmung“, so die Chinesische Akademie der Wissenschaften, deren Shenzhen Institute of Advanced Technologie (SIAT) arbeitete mit der National University of Singapore und der Tsinghua University zusammen.

Die 18 mm lange Kapsel mit 7 mm Durchmesser verfügt über eine optische Faser, die mit röntgenbeständigen Lanthanoid-dotierten Nanoszintillatoren eingekapselt ist, deren Leuchten zur Schätzung der Strahlendosis verwendet werden kann, und einen farbverändernden pH-empfindlichen Polyanilinfilm, der über Kanäle mit der Magenflüssigkeit verbunden ist die Kapselwand.

Lichtschrankensignale der beiden Sensoren werden von einer Mikrocontroller-Platine verarbeitet, die Informationen über Bluetooth und eine Antenne an eine Handy-App sendet.

Unter Verwendung eines auf neuronalen Netzwerken basierenden Regressionsmodells verarbeitet die mobile App Rohdaten, um Strahlentherapiedosis, Temperatur und pH-Wert anzuzeigen.

„In Zukunft könnte diese Kapsel im Rektum zur Brachytherapie von Prostatakrebs oder in der oberen Nasenhöhle zur Echtzeitmessung der absorbierten Dosis bei Nasopharynxkarzinom platziert werden“, sagte Professor Sheng Zonghai, einer der Autoren.

Die Arbeit wird in „A Swallowable X-ray dosimeter for the real-time monitoring of radiotherapy“ beschrieben, veröffentlicht in Nature Biomedical engineering.

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