זהירות נדרשת: הרדמה עם תוספת חמצן יכולה להשפיע על טיפול פרוטונים - עולם הפיזיקה

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/caution-required-anaesthesia-with-supplemental-oxygen-can-impact-proton-therapy-physics-world-2.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/caution-required-anaesthesia-with-supplemental-oxygen-can-impact-proton-therapy-physics-world-2.jpg" data-caption="הגנה על המוח מחקר פרה-קליני הוכיח את הצורך לייעל פרוטוקולי הרדמה ותוספת חמצן בעת ​​שימוש בטיפול פרוטונים קונבנציונלי או FLASH לטיפול בגידולי מוח. (באדיבות: iStock/herjua)">

ילדים רבים המקבלים טיפול פרוטונים לגידולי מוח עושים זאת בהרדמה כללית או סדציה, גישה המבטיחה מיקום שניתן לשחזור ואספקה ​​ממוקדת של קרינה. הם עשויים גם לקבל תוספת חמצן, מה שמפחית את הסיכון לתופעות שליליות הקשורות לשימוש בהרדמה כללית.

עם זאת, עד לאחרונה לא היו מחקרים שהעריכו את ההשפעה של חמצן משלים זה - המשנה את רוויון החמצן בדם במהלך הקרנה - בטיפול פרוטונים קונבנציונלי או FLASH (שיעור מינון גבוה).

הבנת ההשפעה של תוספת חמצן היא קריטית, אומרת יולנדה פרזדו, CNRS מנהל מחקר וראש קבוצה של הגישות החדשות ברדיותרפיה (נארה) צוות מבוסס ב Institut קירי. בעוד שטיפול בקרינה FLASH דווח במחקרים פרה-קליניים כדי להפחית סיבוכים, רוב המחקרים בוצעו עם קרני אלקטרונים - ולא פרוטונים. והמנגנונים העומדים בבסיס השינויים הקוגניטיביים הנגרמים על ידי קרינה אינם מובנים היטב.

"חסרים קוגניטיביים דווחו בחלק מהשורדים של גידולי מוח בילדים", אומר Prezado. "חשבנו שזה רעיון טוב לנסות להבין את התגובה המוחית הרגילה [בחולדות] בקרני טיפול בפרוטונים. ומניע חשוב עוד יותר היה שמעולם לא היה מחקר שיטתי של השפעת ההרדמה בחולים. מה שראינו במחקר שלנו זה שזה עלול לגרום לסיבוכים".

הצוות של Prezado שיתף פעולה עם אונקולוגים קרינה ומרדימים כדי לבחון את ההשפעות של תוספת חמצן בחולדות. במחקר, 36 חולדות חולקו ל"עם גליובלסטומה" ו"ללא גליובלסטומה", והרדמה ("לא O₂") והרדמה עם תוספת חמצן ("עם O₂”) קבוצות. החיות קיבלו מנה חד צדדית בודדת של קרינת פרוטונים (או 25 או 15 Gy, מינון דומה לזה ששימש במחקרי FLASH אלקטרונים קודמים) בקצב מינון קונבנציונלי (4 Gy/s) או בקצב מינון FLASH (257 Gy/ s) באמצעות קרן פרוטונים קלינית של 226 MeV. נעשה שימוש בדוסימטריית הסרט כדי לאמת את תנאי ההקרנה.

החוקרים, מדווחים על תוצאותיהם ב רפואת תקשורת, מצאו כי לתוספת חמצן הייתה השפעה שלילית הן על התפקוד והן על המבנה של רקמת המוח הרגילה של חולדות בעקבות טיפול ב-FLASH והן בטיפול פרוטונים קונבנציונלי. לחולדות שקיבלו טיפול פרוטונים ב-FLASH עם תוספת חמצן הייתה הרמה הגבוהה ביותר של פגיעה מוחית שנצפתה ב-MRI (באמצעות מגנט פרה-קליני 7T עם ניגודיות Gd-DOTA), היסטולוגיה ובדיקות התנהגותיות. לבעלי חיים שטופלו ב-FLASH ללא תוספת חמצן הייתה הדרגה הנמוכה ביותר של פגיעה מוחית. למרות ירידה בתופעות הלוואי בקבוצה זו, עדיין נצפה נזק לרקמת המוח בעקבות מינון טיפולי לגליומות בחולדות (25 Gy).

כפי שדווח במחקרים אחרים, טיפול פרוטונים ב-FLASH הביא לחיסכון בזיכרון בהשוואה להקרנת פרוטונים קונבנציונלית. אך לשילוב חמצן משלים היו השפעות מזיקות על זיכרון הזיהוי לאחר טיפול פרוטונים קונבנציונלי ו-FLASH. תופעות אלו נמשכו שישה חודשים לאחר ההקרנה. תצפיות כאלה, אומרים החוקרים, עולות בקנה אחד עם נתונים שפורסמו בעבר בטיפול ב-FLASH אלקטרונים - מחקר אחד הראה כי תוספת חמצן דיכאה את אפקט ה-FLASH המגן על תפקוד קוגניטיבי חודשיים לאחר ההקרנה.

תוספת חמצן וטיפולים משולבים

צוות המחקר זיהה גם קשר שלא נצפה בעבר בין ריווי חמצן, קצב מינון ותגובה חיסונית הנגרמת על ידי קרינה. בדרך כלל, ריכוזים גבוהים של תוספת חמצן מנעו חדירת תאי מערכת חיסון לתוך הגידול, אך חדירת הגידול של תאי מערכת החיסון בעקבות טיפול פרוטונים ב-FLASH הושפעה פחות מאשר עבור טיפול פרוטונים קונבנציונלי.

ממצא זה, אומרים החוקרים, מדגים שתוספי חמצן משפיעים פחות בטיפול בפרוטונים ב-FLASH מאשר בטיפול פרוטונים קונבנציונלי ומצביע על כך שמסלולי ויסות חיסוניים המושרים על ידי קרינה רגישים לקצב המינון של קרן פרוטונים.

הסבר חלופי אפשרי לחלק מהתוצאות של החוקרים יכול להיות חמצון שומנים של פוספוליפידים, אשר הוכח כמשנה את האיתות של התאים, חוסר תפקוד או מוות, ויכול להיות מעורב בהזדקנות המוח. למרות שחמצון שומנים (הסתברות מוגברת לרקומבינציה ביו-מולקולרית של חומצות שומן שאיבדו יון מימן מהרדיקל OH) לא הוכחה בעקבות FLASH, החוקרים מציעים לבצע מחקר.

ירי פרוטון FLASH: גישה חזקה לטיפול בגידולי מוח

מגבלות המחקר כוללות גודל מדגם קטן וכי לא נוטרו פרמטרים חמצוניים בניסוי. עם זאת, החוקרים אומרים שהם מקווים שהמחקר שלהם יביא לרופאים לבחון את פרוטוקולי ההרדמה העדכניים ולשנות אותם כדי להפחית את תופעות הלוואי הנוירוקוגניטיביות של טיפול פרוטונים קונבנציונלי ו-FLASH כאחד. יש לשקול גם את ההשפעה הפוטנציאלית של תוספת חמצן על חדירת תאי מערכת החיסון עם טיפולים משולבים, כגון רדיואימונותרפיה.

"מה שאני חושב שזה רלוונטי לעשות הוא הערכה רטרוספקטיבית של מטופלים בילדים שטופלו בהקרנות", אומר Prezado. "המחקר הזה היה מילה של אזהרה לרופאים כדי לומר, אתה צריך לייעל את הפרוטוקולים שלך... הנקודה העיקרית היא להעלות כמה חששות, להעלות את הנקודה לגבי ההשפעות הפוטנציאליות של הרדמה ותוספת חמצן. זה נדון מסיבות אחרות בקהילה הרפואית... אבל זה העלה סימן שאלה לגבי, אנחנו צריכים לחשוב על הרדמה עבור המטופלים כאשר הם נמצאים בהערכה... הקהילה אמרה ש-FLASH יכול להיות נפלא עבור מטופלים ילדים, אבל לראות את תוצאות, אני חושב שעדיין נדרשות הערכות נוספות".

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
• PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
• PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
• מקור: https://physicsworld.com/a/caution-required-anaesthesia-with-supplemental-oxygen-can-impact-proton-therapy/