عندما تدخل حزمة أيونات الكربون إلى الجسم، فإنها لا تطلق طاقتها فورًا، بل في نهاية مسارها، مثل عداء يبذل قصارى جهده في الأمتار الأخيرة. يحتاج الأطباء إلى معرفة نقطة النهاية هذه لتجنب إتلاف الأنسجة السليمة. ولكن كيف ننظر داخل الجسم دون إجراء شق جراحي؟ الفيزياء نفسها تقدم الإجابة: عند اصطدام الأيونات بأنوية الذرات، تنشأ ومضات قصيرة من أشعة غاما.

الفكرة بسيطة: إذا قمنا بتسجيل لحظة دخول الأيون ولحظة وصول وميض غاما، فإن الفارق الزمني سيخبرنا عن العمق الذي حدث فيه الاصطدام. هذا يشبه صدى الصوت في الجبال، حيث يمكن من خلال تأخر الصوت تقدير بُعد الجرف. اختبر العلماء هذه الطريقة لأول مرة على حزمة أيونات كربون في المركز الإيطالي CNAO. قاموا بتشعيع هدف بلاستيكي بسمك 30 سنتيمترًا والتقطوا أشعة غاما بكاشف موضوع جانبًا من الحزمة.

أظهرت التجارب عند ثلاث طاقات مختلفة للحزمة أن الحساب والواقع يتطابقان بشكل شبه مثالي. لأدنى طاقة، لم يكن هناك أي انحراف؛ للطاقة المتوسطة، أقل من واحد في المئة؛ وللطاقة العالية، حتى ثمانية في المئة في أسوأ الحالات. علاوة على ذلك، كانت الإشارة نقية: فهي في الأساس كمات غاما وليست نيوترونات مزعجة أو شظايا نووية. هذا يعني أن الطريقة جديرة بالثقة.

لماذا هذا مهم؟ اليوم، في العلاج بحزم الجسيمات، يعتمد الأطباء على الحسابات، لكن جسم المريض ليس متجانسًا تمامًا، وقد تتوقف الحزمة أبكر أو لاحقًا قليلًا. إذا تعلمنا مراقبة العمق في الوقت الفعلي، سيصبح العلاج أدق وأكثر أمانًا. هذه تجربة مخبرية في الوقت الحالي، لكنها تثبت أن صدى ومضات غاما يمكن أن يصبح بوصلة موثوقة للعلاج الإشعاعي.