In einer Best-in-Physics-Präsentation auf der AAPM-Jahrestagung, E. Courtney Henry stellte eine CT-basierte Technik für die Präzisionsdosimetrie bei der Radioembolisation vor
Die Radioembolisation ist eine minimal-invasive Behandlung für nicht resezierbare Lebertumoren, bei denen Yttrium-90 (90Y)-markierte Mikrokügelchen werden in die arterielle Blutversorgung der Leber abgegeben. Diese radioaktiven Mikrokügelchen wandern zu den distalen arteriellen Kapillaren eines Tumors, wo sie sich in den Mikrogefäßen ablagern und eine lokalisierte Strahlungsdosis abgeben, um den Tumor zu zerstören.
Dosimetrie ein 90Eine Y-Radioembolisation wird derzeit nach der Verabreichung von Mikrosphären durchgeführt, wobei PET und SPECT verwendet werden, um die Strahlungsemission von zu visualisieren 90Y und bestimmen Sie die absorbierte Dosis für den Tumor und das umgebende gesunde Gewebe. Diese Bildgebungsmodalitäten haben jedoch eine begrenzte räumliche Auflösung, was die Genauigkeit der Dosimetrie einschränkt.
Als Alternative, E Courtney Henry vom MD Anderson Cancer Center und Kollegen an der Dalhousie University entwickeln ein Dosimetrie-Framework basierend auf CT-Bildgebung, das von Natur aus eine bessere räumliche Auflösung als PET oder SPECT hat.
Während kommerzielle Glas- und Harzbasis 90Y-Mikrokugeln können mit Röntgenstrahlen nicht effektiv abgebildet werden, Henry untersucht röntgendichte Glasmikrokugeln, die High-Z-Verbindungen enthalten, die von entwickelt wurden ABK Biomedical.
„Unser Ziel ist es, Präzisionsdosimetrie in durchzuführen 90Y-Radioembolisation durch CT-Bildgebung dieser röntgendichten Mikrosphären und auch zum Vergleich von Dosisschätzungen für die Leber, die aus CT mit herkömmlicher PET-basierter Dosimetrie berechnet wurden“, erklärte er.
Der Dosimetrie-Workflow beginnt mit der Umwandlung von Hounsfield-Einheiten in einem CT-Bild in Mikrosphärenkonzentration (in mg/ml) unter Verwendung einer Kalibrierungskurve, die von einem Kalibrierungsphantom mit bekannten Mikrosphärenkonzentrationen erfasst wurde.
Als nächstes wird die Mikrokügelchenverteilung durch das Voxelvolumen und skaliert 90Y-Aktivität/mg zur Angabe der Aktivitätsverteilung (in Bq). Schließlich wird die absorbierte Dosis (in Gy) berechnet, indem die Aktivitätsverteilung mit dem Mittelwert multipliziert wird 90Y-Lebensdauer, die dann mit einem von Monte Carlo abgeleiteten Dosis-Voxel-Kernel gefaltet wird.
Um diesen Ansatz zu testen, verabreichten die Forscher acht Kaninchen einen Bolus röntgendichter Mikrosphären mit 150 MBq 90Y-Aktivität und führte dann eine CT- und PET-Bildgebung durch. Henry teilte Bilder von axialen und koronalen Schnitten von CT- und PET-basierten Dosisverteilungen in einer Kaninchenleber.
Die CT-basierte Dosisverteilung schien stark mit dem embolisierten Gefäßsystem korreliert zu sein, was die wahren Dosisheterogenitäten genau wiedergibt. Darüber hinaus war die Dosis aufgrund der schnellen Scanzeit, die Bewegungsartefakte eliminierte, weitgehend innerhalb der Leberkontur enthalten. Die PET-basierte Dosisverteilung hingegen erschien deutlich homogener. Die aus der PET-basierten Dosimetrie berechnete maximale Dosis für die Leber betrug 337 Gy, verglichen mit 1376 Gy aus der CT-basierten Dosimetrie.
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„CT-basierte Dosimetrie in 90Die Y-Radioembolisation liefert eine größere und genauere Schätzung der mittleren absorbierten Dosis im Vergleich zur PET“, schloss Henry. „Es reduzierte Partialvolumeneffekte, kann Atembewegungseffekte möglicherweise eliminieren und lieferte eine verbesserte Darstellung der Dosisheterogenität. Dies ermöglicht es uns, das Verständnis der Dosis-Wirkungs-Beziehung zu verfeinern und einen individualisierten Ansatz für die Behandlungsplanung zu ermöglichen, um zukünftige Patientenergebnisse zu verbessern.“
