Cancer radiotherapy based on femtosecond IR laser-beam filamentation yielding ultra-high dose rates and zero entrance dose
Notice bibliographique
Résumé
Since the invention of cancer radiotherapy, its primary goal has been to maximize lethal radiation doses to the tumor volume while keeping the dose to surrounding healthy tissues at zero. Sadly, conventional radiation sources (γ or X rays, electrons) used for decades, including multiple or modulated beams, inevitably deposit the majority of their dose in front or behind the tumor, thus damaging healthy tissue and causing secondary cancers years after treatment. Even the most recent pioneering advances in costly proton or carbon ion therapies can not completely avoid dose buildup in front of the tumor volume. Here we show that this ultimate goal of radiotherapy is yet within our reach: Using intense ultra-short infrared laser pulses we can now deposit a very large energy dose at unprecedented microscopic dose rates (up to 10(11) Gy/s) deep inside an adjustable, well-controlled macroscopic volume, without any dose deposit in front or behind the target volume. Our infrared laser pulses produce high density avalanches of low energy electrons via laser filamentation, a phenomenon that results in a spatial energy density and temporal dose rate that both exceed by orders of magnitude any values previously reported even for the most intense clinical radiotherapy systems. Moreover, we show that (i) the type of final damage and its mechanisms in aqueous media, at the molecular and biomolecular level, is comparable to that of conventional ionizing radiation, and (ii) at the tumor tissue level in an animal cancer model, the laser irradiation method shows clear therapeutic benefits.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».