Sommige patiënten met radiotherapie melden lichtflitsen voor hun ogen te zien tijdens de behandeling – zelfs als hun ogen dicht zijn. Nu is dit langdurige mysterie misschien opgelost, dankzij dit rare effect dat voor het eerst op de camera wordt vastgelegd.

Wat er volgens een nieuwe studie gebeurt, is dat er voldoende licht in het oog wordt geproduceerd om deze visuele sensaties te veroorzaken. Het is wat bekend staat als Cherenkov-emissies of Cherenkov-straling, hetzelfde effect dat ervoor zorgt dat kernreactoren blauw gloeien wanneer ze onder water zijn.

Modellen hebben aangetoond dat wanneer de stralingsbundel door het glasvocht of de heldere gel van het oog passeert, licht wordt gegenereerd en de onderzoekers hebben het directe bewijs geleverd.

De ontdekking zou kunnen helpen om toekomstige bestralingsbehandelingen te verbeteren – en om de geest van patiënten op hun gemak te stellen bij die flitsende lichten.

“Onze nieuwste gegevens zijn opwindend omdat voor het eerst de lichtemissie van het oog van een patiënt die radiotherapie onderging, werd vastgelegd”, zegt biomedisch ingenieur Irwin Tendler van het Dartmouth College.

“Deze gegevens zijn ook het eerste bewijsmateriaal dat direct ondersteunt dat er voldoende licht in het oog wordt geproduceerd om een ​​visueel gevoel te veroorzaken en dat dit licht op Cherenkov-emissie lijkt.”

Het idee van Cherenkov-emissie bij radiotherapie was al door wetenschappers naar voren gebracht, maar alleen naast andere hypothesen. Om direct bewijs te vinden, gebruikte het team achter de nieuwe studie een speciaal camerabeeldsysteem genaamd CDose.

Speciaal ontworpen om lichtemissies vast te leggen tijdens radiotherapie, zowel bij dieren als bij mensen, stelde CDose de onderzoekers in staat om licht uit het oog te zien komen – iets dat meestal erg moeilijk te detecteren is.

De bestudeerde patiënt meldde inderdaad lichtflitsen te zien tijdens het experiment. Follow-up tests op varkensogen konden de samenstelling van het licht bevestigen en identificeren als Cherenkov-straling.

“Onze real-time gegevens hebben rigoureus aangetoond dat de hoeveelheid geproduceerd licht voldoende is om een ​​visuele sensatie op te wekken – een onderwerp waarover in de literatuur is gedebatteerd”, zegt Tendler.

“Door de spectrale samenstelling te analyseren, laten we ook zien dat deze emissie kan worden geclassificeerd als Cherenkov-licht – nogmaals, een ander betwist punt in de literatuur.”

De bevindingen kunnen mogelijk toekomstige radiotherapie-technieken verbeteren – detectie van Cherenkov-emissie kan worden gebruikt als een teken dat de behandeling bijvoorbeeld het beoogde doel heeft bereikt of niet.

Er is ook een verband tussen of patiënten lichtflitsen zien en of ze vervolgens enig verlies van gezichtsvermogen ervaren – wetenschappelijke metingen kunnen in dit geval patiëntrapporten vervangen, voor een meer accurate methode van voorspelling.

Hoewel de onderzoekers zeggen dat andere factoren niet volledig kunnen worden uitgesloten, heeft hun gespecialiseerde camera-opstelling geholpen om te bevestigen dat wat Pavel Cherenkov voor het eerst ontdekte in 1934 inderdaad in het menselijk oog kan worden gereproduceerd.

“Hoewel theorieën over directe zenuwstimulatie, scintillatie van de lens en ultrazwakte bioluminescente fotonen niet kunnen worden uitgesloten, lijkt het duidelijk dat de Cherenkov-lichtproductie door het oog kwantificeerbaar en significant is”, concluderen de onderzoekers in hun gepubliceerde artikel.

Het onderzoek is gepubliceerd in het International Journal of Radiation Oncology.

Bronnen:

Science Alert