לקראת הדמיית היפוקסיה משולבת והקרנות אדפטיבית

גידול שגדל במהירות לא יכול לספק חמצן לכל אזוריו. עם זאת, קשה לטפל באזורי הגידול המורעבים בחמצן שנוצרו באמצעות טיפול בקרינה, טכניקה המסתמכת על רדיקלים חופשיים המיוצרים בנוכחות חמצן כדי לפגוע ב-DNA בתאי סרטן.

רופאים התמודדו עם בעיה זו במגוון גישות - החל מחומרי רגישות לרדיו המשפרים את ההשפעות של הקרנות בגידולים היפוקסיים ועד לטכניקות כמו טיפול בפרוטונים המספקים מינוני קרינה גבוהים. ובכל זאת, חוקרים רוצים להיות מסוגלים לזהות גידולים מורעבים בחמצן, כך שניתן יהיה להתאים את הטיפולים כדי להתמקד בגידולים כאלה בצורה יעילה יותר. אבל הטכניקות הנוכחיות למדידת רמות החמצן בגידול הן פולשניות, מספקות מידע מרחבי מוגבל או דורשות תרופות רדיו-פרמצבטיות שעדיין לא ניתן להשיג במסגרות קליניות רבות.

בשלב חשוב להדמיית היפוקסיה לא פולשנית ומחקרי קרינה אדפטיבית מונחי ביולוגיה עתידיים, חוקרים שילבו טכניקה למדידת חמצון הגידול עם MR-linac, סורק MRI היברידי ומערכת מתן הקרנות.

מייקל דובק, מדען ראשי בהדמיית תהודה מגנטית ב קרן Christie NHS Foundation Trust ופיזיקאי מחקרי MR באוניברסיטת מנצ'סטר, הוא המחבר הראשון של המחקר, שפורסם ב רדיותרפיה ואונקולוגיה.

"בעבודה זו חקרנו את השינוי בקצב ההרפיה האורך (R₁) בגידולים שנגרמו על ידי 100% נשימה של גז חמצן", אומר דובק. "בהתבסס על עבודת אימות קודמת נגד אימונוהיסטוכימיה, אנו יכולים לומר שה- ΔR₁ ניתן להשתמש בטכניקה כדי לזהות אזורי גידול הקשורים לרמות חמצן נמוכות."

במהלך סריקת תהודה מגנטית מוגברת חמצן (OE-MRI), המטופלים נושמים חמצן טהור, אשר נקשר בתחילה להמוגלובין, וממקסם את ריווי החמצן בדם. אז כל חמצן נוסף מתמוסס בפלסמה וברקמות הדם, מגדיל את ריכוז מולקולות החמצן ומוביל להתאוששות מהירה יותר של מגנטיזציה רשת אורכית וקצב הרפיה אורכי גדול יותר (R₁).

החוקרים בדקו את טכניקת הדמיית היפוקסיה באמצעות סורק MR אבחנתי, במשתתפים בריאים ולאחר מכן במשתתפים עם סרטן ראש-צוואר. הם גם ביצעו מחקרי פנטום. הם יצרו תמונות המציגות שינוי ב-R₁ בכל הראש והצוואר, והשתמשו בניתוח אזורי עניין כדי למדוד את גודל השינוי הזה בגידולים.

Dubec ועמיתיו חזרו על המחקר על מערכת MR-linac. הם מסיקים ששיטות ה-OE-MRI ניתנות לשחזור וניתנות לשחזור במערכות MR-linac ומספקות "נתוני איכות מקבילים" לאלו שנרכשו בסורקי MR אבחנתיים.

"MRI משופר חמצן מציע טכניקה מעשית וניתנת לתרגום בקלות להערכת חמצון ברקמות ובגידולים נורמליים, שלראשונה הראינו שניתן לשלב אותה במערכות הקרנות מונחות MR ללא דיווחים על בעיות ממתנדבים ומטופלים בריאים." דובק אומר.

מיפוי פוטו-אקוסטי של חמצון הגידול מנבא את יעילות הקרנות

למרות שהחוקרים השתמשו ברצף הדמיית MR שרוכש נפחי תמונה תלת מימדיים במהירות, הם מציינים שהפרוטוקול שלהם עדיין ארוך מכדי להתאים לזרימת עבודה סטנדרטית של MR linac. עבודה נוספת תשלב רצף זלוף לזיהוי אזורים נמקיים ותעריך את יכולת השחזור של שיטות ותוצאות במרפאות. Dubec אומר שעבודת אימות צריכה גם לקשר ישירות שינויים ב-R₁ ערך לשינויים בריכוז החמצן המוחלט ולאחר מכן לרמות חמצן ספציפיות בגידולים.

"בעיקרון, אנו שואפים לפתח ולתרגם את טכניקת OE-MRI כך שתוכל לשמש לניסויים קליניים מבוססי הקרנות אדפטיבית בבתי חולים בעתיד", אומר דובק. "לאחר שמוסדות נוספים חוקרים ומשתפים פעולה, טכניקות OE-MRI חשובה כדי שנוכל לצבור עדויות נוספות למגבלות וליתרונות של טכניקה זו, ולהעריך את התועלת שלה בסוגי גידולים שונים."

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
• הטבעת העתיד עם אדריאן אשלי. גישה כאן.
• מקור: https://physicsworld.com/a/towards-combined-hypoxia-imaging-and-adaptive-radiotherapy/