संयुक्त हाइपोक्सिया इमेजिंग और अनुकूली रेडियोथेरेपी की ओर

तेजी से बढ़ने वाला ट्यूमर अपने सभी क्षेत्रों में ऑक्सीजन नहीं पहुंचा सकता है। हालाँकि, परिणामी ऑक्सीजन-भूखे ट्यूमर क्षेत्रों का विकिरण चिकित्सा से इलाज करना मुश्किल है, एक ऐसी तकनीक जो कैंसर कोशिकाओं में डीएनए को नुकसान पहुंचाने के लिए ऑक्सीजन की उपस्थिति में उत्पन्न मुक्त कणों पर निर्भर करती है।

चिकित्सक विभिन्न तरीकों से इस समस्या से निपट रहे हैं - रेडियोसेंसिटाइज़र से जो हाइपोक्सिक ट्यूमर में रेडियोथेरेपी के प्रभाव को बढ़ाते हैं, प्रोटॉन थेरेपी जैसी तकनीकों तक जो उच्च विकिरण खुराक प्रदान करते हैं। फिर भी, शोधकर्ता ऑक्सीजन की कमी वाले ट्यूमर की पहचान करने में सक्षम होना चाहते हैं ताकि ऐसे ट्यूमर को अधिक प्रभावी ढंग से लक्षित करने के लिए उपचार को समायोजित किया जा सके। लेकिन ट्यूमर ऑक्सीजन के स्तर को मापने की वर्तमान तकनीकें आक्रामक हैं, सीमित स्थानिक जानकारी प्रदान करती हैं या रेडियोफार्मास्यूटिकल्स की आवश्यकता होती है जो अभी तक कई नैदानिक ​​​​सेटिंग्स में प्राप्त नहीं की जा सकती हैं।

गैर-इनवेसिव हाइपोक्सिया इमेजिंग और भविष्य के जीव विज्ञान-निर्देशित अनुकूली रेडियोथेरेपी अध्ययनों के लिए एक महत्वपूर्ण कदम में, शोधकर्ताओं ने एमआर-लिनैक, एक हाइब्रिड एमआरआई स्कैनर और रेडियोथेरेपी डिलीवरी सिस्टम के साथ ट्यूमर ऑक्सीजनेशन को मापने के लिए एक तकनीक को एकीकृत किया है।

माइकल दुबेक, चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग में एक प्रमुख वैज्ञानिक क्रिस्टी एनएचएस फाउंडेशन ट्रस्ट और मैनचेस्टर विश्वविद्यालय में एक एमआर अनुसंधान भौतिक विज्ञानी, अध्ययन के पहले लेखक हैं, जो में प्रकाशित हुआ था रेडियोथेरेपी और ऑन्कोलॉजी.

"इस कार्य में हमने अनुदैर्ध्य विश्राम दर (आर) में परिवर्तन की जांच की₁) 100% ऑक्सीजन गैस श्वास से प्रेरित ट्यूमर में, ”ड्यूबेक कहते हैं। “इम्यूनोहिस्टोकेमिस्ट्री के खिलाफ पिछले सत्यापन कार्य के आधार पर, हम कह सकते हैं कि ΔR₁ तकनीक का उपयोग कम ऑक्सीजन स्तर से जुड़े ट्यूमर क्षेत्रों की पहचान करने के लिए किया जा सकता है।

ऑक्सीजन-संवर्धित चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (ओई-एमआरआई) स्कैन के दौरान, मरीज़ शुद्ध ऑक्सीजन में सांस लेते हैं, जो शुरू में हीमोग्लोबिन से बंधती है, जिससे रक्त ऑक्सीजन संतृप्ति अधिकतम हो जाती है। कोई भी अतिरिक्त ऑक्सीजन तब रक्त प्लाज्मा और ऊतकों में घुल जाती है, जिससे ऑक्सीजन अणुओं की सांद्रता बढ़ जाती है और तेजी से अनुदैर्ध्य नेट-चुंबकत्व पुनर्प्राप्ति और अधिक अनुदैर्ध्य विश्राम दर (आर) हो जाती है।₁).

शोधकर्ताओं ने स्वस्थ प्रतिभागियों और फिर सिर और गर्दन के कैंसर वाले प्रतिभागियों में डायग्नोस्टिक एमआर स्कैनर का उपयोग करके हाइपोक्सिया इमेजिंग तकनीक का परीक्षण किया। उन्होंने प्रेत अध्ययन भी किया। उन्होंने आर में परिवर्तन दिखाने वाली छवियां बनाईं₁ पूरे सिर और गर्दन में, और ट्यूमर में इस परिवर्तन की भयावहता को मापने के लिए रुचि के क्षेत्र का विश्लेषण किया गया।

ड्यूबेक और सहकर्मियों ने एमआर-लिनैक प्रणाली पर अध्ययन दोहराया। उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि ओई-एमआरआई विधियां एमआर-लिनैक सिस्टम पर दोहराई जाने योग्य और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य हैं और डायग्नोस्टिक एमआर स्कैनर पर प्राप्त "समकक्ष गुणवत्ता डेटा" प्रदान करती हैं।

"ऑक्सीजन-संवर्धित एमआरआई सामान्य ऊतकों और ट्यूमर में ऑक्सीजनेशन का आकलन करने के लिए एक व्यावहारिक और आसानी से अनुवाद योग्य तकनीक प्रदान करता है, जिसे हमने पहली बार दिखाया है, इसे एमआर-निर्देशित रेडियोथेरेपी सिस्टम में शामिल किया जा सकता है, जिसमें स्वस्थ स्वयंसेवकों और रोगियों से कोई समस्या नहीं बताई गई है।" दुबेक कहते हैं.

ट्यूमर ऑक्सीजनेशन की फोटोअकॉस्टिक मैपिंग रेडियोथेरेपी प्रभावकारिता की भविष्यवाणी करती है

हालांकि शोधकर्ताओं ने एक एमआर इमेजिंग अनुक्रम का उपयोग किया जो तेजी से 3डी छवि मात्रा प्राप्त करता है, उन्होंने ध्यान दिया कि मानक एमआर लिनैक वर्कफ़्लो में फिट होने के लिए उनका प्रोटोकॉल अभी भी बहुत लंबा है। अतिरिक्त कार्य में नेक्रोटिक क्षेत्रों की पहचान करने के लिए एक छिड़काव अनुक्रम शामिल होगा और क्लीनिकों में तरीकों और परिणामों की प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्यता का मूल्यांकन किया जाएगा। ड्यूबेक का कहना है कि सत्यापन कार्य को सीधे तौर पर आर में बदलावों से भी जोड़ा जाना चाहिए₁ पूर्ण ऑक्सीजन सांद्रता में परिवर्तन और फिर ट्यूमर में विशिष्ट ऑक्सीजन स्तर का मूल्य।

ड्यूबेक कहते हैं, "अनिवार्य रूप से, हमारा लक्ष्य ओई-एमआरआई तकनीक को विकसित और अनुवाद करना है ताकि भविष्य में अस्पतालों में अनुकूली रेडियोथेरेपी-आधारित नैदानिक ​​​​परीक्षणों के लिए इसका उपयोग किया जा सके।" "ओई-एमआरआई तकनीकों की जांच और सहयोग करने के लिए अधिक संस्थानों का होना महत्वपूर्ण है ताकि हम इस तकनीक की सीमाओं और लाभों के बारे में अधिक सबूत जमा कर सकें, और विभिन्न ट्यूमर प्रकारों में इसकी उपयोगिता का आकलन कर सकें।"

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• स्रोत: https://physicsworld.com/a/towards-combined-hypoxia-imaging-and-adaptive-radiotherapy/