Ajukoe hapnikuga varustamise reaalajas jälgimine võib kiiritusravi isikupärastada

Kasvajate verevool ja hapnikuvarustus muutuvad kiiritusravi esimestel nädalatel. Teadlased usuvad praegu, et hapniku taastamine toimub kasvaja kokkutõmbumise, hapnikutarbimise vähenemise ja suurenenud perfusiooni tõttu. Arstid loodavad, et neid ja muid võimalikke muudatusi võidakse ära kasutada, et parandada patsiendi reaktsiooni kiiritusravile.

Võimaliku sammuna isikupärastatud vähiravi suunas kasutavad Soome teadlased funktsionaalset lähiinfrapuna-spektroskoopiat (fNIRS), et mõõta kogu aju kiiritusravi ajal hemoglobiini kontsentratsiooni reaalajas, mis on kudede hapnikuga varustatuse kaudne näitaja.

Teemu Myllylä alates Oulu ülikool juhib koostöös fNIRS-i uurimistööd Juha Nikkinen, kiiritusravi kliinilise meditsiinifüüsika osakonna peafüüsik kl Oulu ülikooli haigla. Myllylä sõnul on nende teadusuuringute eesmärk rakendada fNIRS-i, et hakata kaotama mõningaid lünki meie teadmistes kudede ja kasvaja hapnikuga varustamise ja vastuse kohta kiiritusravi ajal ja pärast seda.

Funktsionaalset lähiinfrapuna-spektroskoopiat on juba mitu aastakümmet kasutatud reaalajas ajutegevuse uurimiseks vastuseks erinevatele stiimulitele ja kognitiivsetele ülesannetele. Suhteliselt odav, kaasaskantav ja mitteinvasiivne meetod võimaldab mõõta aju hemodünaamikat kuni 2 cm sügavuselt täiskasvanud inimese ajus. Seade fNIRS kasutab infrapunavalgust, et mõõta reaalajas muutusi hemoglobiini piirkondlikes kontsentratsioonides – see on veremahu muutuste asendaja ja lisaks sellele, kui hästi hapnik kudedesse jõuab.

Oma hiljutises kontseptsiooni tõestamise uuringus, millest teatati Biomeditsiinilise optika ajakiri, kasutasid teadlased fNIRS-i hemoglobiini kontsentratsiooni mõõtmiseks kogu aju palliatiivse kiiritusravi ajal. Töörühm täheldas verevoolu suurenemist ravi ajal 10 patsiendil, kellele tehti mitu kogu aju kiiritamist. Mõju ei täheldatud enne kiiritamist ega pärast kiiritamise lõppu.

Meeskond kinnitas mitmelainelise fNIRS-seadme kiudoptilised otsikud ajuga risti ja kinnitas, et need ei seganud kiirguse seadistamist ega edastamist. Kiirgusdoos manustati staatilise välja kogu aju kiiritusravi abil, mis koosnes kahest vastandlikust 6 MV väljast. Kogu aju homogeense doosi katmise tagamiseks rakendati edasi-intensiivsusega moduleeritud kiiritusravi, mis lisab põhiväljadega samast suunast väiksemaid välju.

Kuna NIRS-seade mõõdab ainult hemoglobiini suhtelist kontsentratsiooni kogu ajus, on erinevatel patsientidel erinev fNIRS-i signaali amplituudid. Teadlased normaliseerisid signaali amplituudid, filtreerides fNIRS-i signaali väga madalas sagedusalas ja lahutades seejärel kiirituse alguses oleva signaali tervetest vastavatest signaalidest. Nad kasutasid kontrollandmetena sadade tervete inimeste puhkeseisundi andmeid.

Kasvaja hüpoksiat jälgitakse kiiritusravi ajal reaalajas

Meeskond kogub nüüd fNIRS-i andmeid tahkete kasvajatega osalejatelt, et teha vahet hemoglobiini kontsentratsioonidel kasvajas ja terves koes ning uurida kasvaja vastuseid kiiritamisele. Samuti uurivad nad, miks nad täheldasid kudede hapnikusisalduse erinevusi nende esimese ja teise kiiritamise vahel Biomeditsiinilise optika ajakiri Uuring. Võimalikud selgitused hõlmavad väiksemat neelduvat doosi teises kiirituses, mitmelehelist kollimaatorit või muid mõõtmise seadistusefekte või füsioloogilisi reaktsioone.

"[fNIRS]-tehnoloogiat on kliinilistes tingimustes lihtne teostada ja see praktiliselt ei häiri ega aeglusta patsientide tavalisi kiiritusravi protseduure, " ütleb Myllylä. "FNIRS-i ärakasutamise potentsiaal kliinilistes olukordades on suur, kuna see on ohutu tehnika ja seda saab kasutada koos praktiliselt kõigi praegu kasutatavate kliiniliste neuropiltide ja ravimeetoditega."

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• Platoblockchain. Web3 metaversiooni intelligentsus. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://physicsworld.com/a/real-time-monitoring-of-brain-tissue-oxygenation-could-personalize-radiotherapy/