In een Best-in-Physics-presentatie op de AAPM Jaarvergadering, E. Courtney Henry introduceerde een op CT gebaseerde techniek voor precisiedosimetrie bij radio-embolisatie
Radio-embolisatie is een minimaal invasieve behandeling van niet-reseceerbare levertumoren, waarbij yttrium-90 (90Y)-gelabelde microsferen worden afgeleverd in de arteriële bloedtoevoer van de lever. Deze radioactieve microsferen reizen naar de distale arteriële capillairen van een tumor, waar ze zich afzetten in de microvasculatuur en een gelokaliseerde stralingsdosis afgeven om de tumor te vernietigen.
Dosimetrie in 90Y-radio-embolisatie wordt momenteel uitgevoerd na toediening van microbolletjes, met behulp van PET en SPECT om de stralingsemissie van te visualiseren 90Y en bepaal de door de tumor en het omringende gezonde weefsel geabsorbeerde dosis. Maar deze beeldvormingsmodaliteiten hebben een beperkte ruimtelijke resolutie, wat de nauwkeurigheid van de dosimetrie beperkt.
Als een alternatief, E. Courtney Henry van het MD Anderson Cancer Center en collega's van Dalhousie University ontwikkelen een dosimetrieraamwerk op basis van CT-beeldvorming, dat inherent een betere ruimtelijke resolutie heeft dan PET of SPECT.
Terwijl commercieel op glas en hars gebaseerd 90Y-microsferen kunnen niet effectief in beeld worden gebracht met behulp van röntgenstralen, Henry onderzoekt radiopake glazen microsferen, waarin verbindingen met een hoog Z-gehalte zijn verwerkt, ontwikkeld door ABK Biomedisch.
“Ons doel is om precisiedosimetrie uit te voeren in 90Y radio-embolisatie door middel van CT-beeldvorming van deze radiopake microsferen, en ook om dosisschattingen te vergelijken met de lever berekend op basis van CT met conventionele PET-gebaseerde dosimetrie, "legde hij uit.
De dosimetrie-workflow begint met het omzetten van Hounsfield-eenheden in een CT-beeld in microbolletjesconcentratie (in mg/ml) met behulp van een kalibratiecurve verkregen van een kalibratiefantoom met bekende microbolletjesconcentraties.
Vervolgens wordt de verdeling van de microbolletjes geschaald door het voxelvolume en 90Y activiteit/mg om de activiteitsverdeling te geven (in Bq). Ten slotte wordt de geabsorbeerde dosis (in Gy) berekend door de activiteitsverdeling te vermenigvuldigen met het gemiddelde 90Y levensduur en vervolgens convolueren met een uit Monte Carlo afgeleide dosis-voxel-kernel.
Om deze aanpak te testen, dienden de onderzoekers acht konijnen een bolus radiopake microsferen toe die 150 MBq 90Y-activiteit en voerde vervolgens CT- en PET-beeldvorming uit. Henry deelde afbeeldingen van axiale en coronale plakjes van CT- en PET-gebaseerde dosisverdelingen in een konijnenlever.
De CT-gebaseerde dosisverdeling leek sterk gecorreleerd met het geëmboliseerde vaatstelsel, en gaf nauwkeurig de werkelijke dosisheterogeniteiten weer. Bovendien bleef de dosis grotendeels binnen de leveromtrek, vanwege de snelle scantijd die bewegingsartefacten elimineerde. De op PET gebaseerde dosisverdeling daarentegen bleek veel homogener. De maximale dosis voor de lever berekend op basis van op PET gebaseerde dosimetrie was 337 Gy, vergeleken met 1376 Gy op basis van op CT gebaseerde dosimetrie.
Gerichte bestraling helpt bij de behandeling van kinderen met niet-operabele leverkanker
“CT-gebaseerde dosimetrie in 90Y-radio-embolisatie levert een grotere, nauwkeurigere schatting op van de gemiddelde geabsorbeerde dosis ten opzichte van PET,' concludeerde Henry. “Het verminderde gedeeltelijke volume-effecten, kan mogelijk effecten van ademhalingsbewegingen elimineren en gaf een betere weergave van dosisheterogeniteit. Dit stelt ons in staat om het begrip van de dosis-responsrelatie te verfijnen en een geïndividualiseerde benadering van behandelplanning mogelijk te maken om toekomstige patiëntresultaten te verbeteren."
