Az agyszövet oxigénellátásának valós idejű monitorozása személyre szabhatja a sugárterápiát

A véráramlás és a daganatok oxigénellátása megváltozik a sugárterápia első néhány hetében. A tudósok jelenleg úgy vélik, hogy az újraoxigénezés a daganat zsugorodása, a csökkent oxigénfogyasztás és a megnövekedett perfúzió miatt következik be. A klinikusok azt remélik, hogy ezeket és más lehetséges változásokat ki lehet használni a páciens sugárterápiára adott válaszának javítására.

A személyre szabott rákkezelések felé vezető lehetséges lépésként Finnországban a kutatók funkcionális közeli infravörös spektroszkópiával (fNIRS) mérik a valós idejű hemoglobinkoncentrációt, amely a szöveti oxigénellátás közvetett mutatója a teljes agy sugárkezelése során.

Teemu Myllylä tól Oulu Egyetem együttműködve vezeti az fNIRS kutatást Juha Nikkinen, a sugárterápia klinikai orvosfizikai részlegének főfizikusa at Oulu Egyetemi Kórház. Myllylä szerint kutatásaik célja az fNIRS alkalmazása annak érdekében, hogy a szövetek és tumorok oxigenizációjával és a sugárkezelés alatti és utáni válaszreakciójával kapcsolatos ismereteinkben bizonyos hiányosságokat beszüntessék.

A funkcionális közeli infravörös spektroszkópiát évtizedek óta használják a valós idejű agyi aktivitás tanulmányozására különböző ingerekre és kognitív feladatokra reagálva. A viszonylag olcsó, hordozható és nem invazív megközelítés akár 2 cm mélységig képes mérni az agy hemodinamikáját felnőtt emberi agyban. Az fNIRS készülék infravörös fényt használ a hemoglobin regionális koncentrációinak valós idejű változásainak mérésére – ez a vértérfogat változásainak helyettesítője, és ezen túlmenően az oxigén szövetekbe jutásának mértéke is – az agyban.

Legutóbbi proof-of-concept tanulmányukban, amelyekről a Journal of Medicinal Optics, a kutatók az fNIRS-t használták a hemoglobinkoncentráció mérésére a palliatív teljes agyi sugárkezelés során. A csoport 10, többszörös teljes agyi besugárzáson átesett betegnél fokozott véráramlást figyelt meg a kezelések során. Semmilyen hatást nem figyeltek meg a besugárzás előtt vagy a besugárzás befejezése után.

A csapat az agyra merőlegesen száloptikai csúcsokat csatolt a többhullámú fNIRS eszközhöz, és megerősítette, hogy nem zavarják a sugárzás beállítását vagy leadását. A sugárdózist statikus mező teljes agyú sugárterápiával adtuk be, amely két egymással szemben lévő 6 MV mezőből állt. Az előremenő intenzitású modulált sugárterápiát, amely a fő mezőkkel azonos irányból ad hozzá kisebb mezőket, a teljes agyra kiterjedő homogén dózislefedettség biztosítására alkalmazták.

Mivel a NIRS készülék csak a hemoglobin relatív koncentrációját méri az agyban, a különböző betegek fNIRS jelamplitúdói eltérőek. A kutatók úgy normalizálták a jel amplitúdóit, hogy az fNIRS jelet egy nagyon alacsony frekvenciájú sávban szűrték, majd a besugárzás kezdetén lévő jelet kivonták a megfelelő jelekből. Több száz egészséges egyén nyugalmi állapotadatait használták kontrolladatként.

A tumor hypoxia valós időben követhető a sugárterápia során

A csapat most fNIRS-adatokat gyűjt a szolid daganatos résztvevőktől, hogy megkísérelje különbséget tenni a hemoglobin koncentrációja között a tumorban és az egészséges szövetekben, és tanulmányozza a daganatok besugárzásra adott válaszait. Azt is vizsgálják, hogy miért észleltek különbséget a szöveti oxigénellátásban az első és a második besugárzás között Journal of Medicinal Optics tanulmány. A lehetséges magyarázatok közé tartozik a második besugárzásnál kisebb elnyelt dózis, többlevelű kollimátor vagy más mérési beállítási hatás, vagy fiziológiai válasz.

„Az [fNIRS] technológia klinikai körülmények között könnyen végrehajtható, és gyakorlatilag nem zavarja vagy lassítja a betegeken végzett normál sugárterápiás eljárásokat” – mondja Myllylä. "Nagy lehetőség rejlik az fNIRS klinikai helyzetekben történő kiaknázására, mivel ez egy biztonságos technika, és gyakorlatilag az összes jelenleg használt klinikai neuroimaging és terápiás technikával kombinálva használható."

• SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
• Platoblockchain. Web3 metaverzum intelligencia. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
• Forrás: https://physicsworld.com/a/real-time-monitoring-of-brain-tissue-oxygenation-could-personalize-radiotherapy/