A kombinált hipoxiás képalkotás és adaptív sugárterápia felé

Egy gyorsan növekvő daganat nem tud oxigént szállítani minden régiójába. Az így létrejövő oxigénhiányos daganatos régiókat azonban nehéz kezelni sugárterápiával, amely technikával az oxigén jelenlétében keletkező szabad gyökök károsítják a rákos sejtekben lévő DNS-t.

A klinikusok többféle megközelítéssel kezelték ezt a problémát – a sugárérzékenyítőktől, amelyek fokozzák a sugárterápia hatását hipoxiás daganatokban, az olyan technikákig, mint a protonterápia, amelyek nagy sugárdózist adnak ki. Ennek ellenére a kutatók szeretnék azonosítani az oxigénhiányos daganatokat, hogy a kezeléseket az ilyen daganatok hatékonyabb megcélzására lehessen beállítani. A daganatok oxigénszintjének mérésére szolgáló jelenlegi technikák azonban invazívak, korlátozott térinformációt biztosítanak, vagy olyan radiofarmakonokat igényelnek, amelyek sok klinikai környezetben még nem szerezhetők be.

A non-invazív hipoxiás képalkotás és a jövőbeni biológia által irányított adaptív sugárterápiás vizsgálatok fontos lépéseként a kutatók egy technikát integráltak a tumor oxigénellátásának mérésére egy MR-linac, egy hibrid MRI szkenner és sugárterápiás adagoló rendszer segítségével.

Michael Dubec, a mágneses rezonancia képalkotás vezető tudósa A Christie NHS Foundation Trust és a Manchesteri Egyetem MR-kutató fizikusa a tanulmány első szerzője, amelyet ben publikáltak Sugárterápia és onkológia.

„Ebben a munkában a longitudinális relaxációs ráta változását vizsgáltuk (R₁) 100%-os oxigéngáz-légzés által kiváltott daganatokban” – mondja Dubec. „Az immunhisztokémia elleni korábbi validációs munka alapján azt mondhatjuk, hogy a ΔR₁ Ez a technika használható az alacsony oxigénszinttel kapcsolatos daganatos régiók azonosítására.”

Az oxigénnel fokozott mágneses rezonancia képalkotás (OE-MRI) vizsgálat során a betegek tiszta oxigént lélegeznek be, amely kezdetben a hemoglobinhoz kötődik, maximalizálva a vér oxigéntelítettségét. Ezután minden további oxigén feloldódik a vérplazmában és a szövetekben, növelve az oxigénmolekulák koncentrációját, ami gyorsabb longitudinális hálómágnesezési helyreálláshoz és nagyobb longitudinális relaxációs sebességhez vezet (R₁).

A kutatók diagnosztikai MR-szkennerrel tesztelték a hipoxiás képalkotó technikát egészséges, majd fej-nyaki rákos betegeken. Fantomvizsgálatokat is végeztek. Olyan képeket készítettek, amelyek R változását mutatják₁ a fejben és a nyakban, és az érdeklődésre számot tartó régió elemzését használta a daganatokban bekövetkezett változás mértékének mérésére.

Dubec és munkatársai megismételték a vizsgálatot egy MR-linac rendszeren. Arra a következtetésre jutottak, hogy az OE-MRI módszerek megismételhetők és reprodukálhatók az MR-linac rendszereken, és „egyenértékű minőségű adatokat” biztosítanak a diagnosztikai MR-szkennereken szerzettekkel.

"Az oxigénnel feljavított MRI egy praktikus és könnyen lefordítható technikát kínál a normál szövetek és daganatok oxigénellátásának felmérésére, amelyről most először mutattuk be, hogy beépíthető MR-vezérelt sugárterápiás rendszerekbe anélkül, hogy egészséges önkéntesek és betegek problémáiról számoltak volna be." Dubec mondja.

A tumor oxigénellátásának fotoakusztikus térképezése előrejelzi a sugárterápia hatékonyságát

Bár a kutatók olyan MR képalkotó szekvenciát használtak, amely gyorsan felveszi a 3D képmennyiséget, megjegyzik, hogy protokolljuk még mindig túl hosszú ahhoz, hogy beleférjen egy szabványos MR linac munkafolyamatba. A további munka magában foglal egy perfúziós szekvenciát a nekrotikus régiók azonosítására, és értékeli a módszerek és eredmények reprodukálhatóságát a klinikákon keresztül. Dubec szerint az érvényesítési munkának közvetlenül is össze kell kapcsolnia az R változásait₁ érték az abszolút oxigénkoncentráció változásaira, majd a daganatok specifikus oxigénszintjére.

„Lényegében az a célunk, hogy kidolgozzuk és lefordítsuk az OE-MRI technikát, hogy a jövőben alkalmazhassák adaptív sugárterápián alapuló klinikai vizsgálatokhoz a kórházakban” – mondja Dubec. „Fontos, hogy több intézmény vizsgálja ki az OE-MRI technikákat és működjön együtt azokon, hogy több bizonyítékot gyűjthessünk össze e technika korlátairól és előnyeiről, és felmérhessük a különböző daganattípusokban való hasznosságát.”

• SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
• PlatoAiStream. Web3 adatintelligencia. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
• A jövő pénzverése – Adryenn Ashley. Hozzáférés itt.
• Forrás: https://physicsworld.com/a/towards-combined-hypoxia-imaging-and-adaptive-radiotherapy/