Obrazowanie CT poprawia dozymetrię radioembolizacji 90Y

Radioembolizacja to minimalnie inwazyjne leczenie nieresekcyjnych guzów wątroby, w których itr-90 (⁹⁰Mikrosfery znakowane Y) są dostarczane do dopływu krwi tętniczej wątroby. Te radioaktywne mikrosfery wędrują do naczyń włosowatych tętnic dystalnych guza, gdzie osadzają się w mikronaczyniach i dostarczają zlokalizowaną dawkę promieniowania, aby zniszczyć guz.

Dozymetria w ⁹⁰Radioembolizacja Y jest obecnie wykonywana po podaniu mikrosfer, przy użyciu PET i SPECT do wizualizacji emisji promieniowania z ⁹⁰Y i określić dawkę wchłoniętą do guza i otaczającej zdrowej tkanki. Jednak te modalności obrazowania mają ograniczoną rozdzielczość przestrzenną, co ogranicza dokładność dozymetrii.

Jako alternatywa, E. Courtney Henry z MD Anderson Cancer Center i współpracownicy z Dalhousie University opracowują ramy dozymetryczne oparte na obrazowaniu CT, które mają z natury lepszą rozdzielczość przestrzenną niż PET lub SPECT.

Podczas gdy komercyjne oparte na szkle i żywicy ⁹⁰Mikrosfer Y nie można skutecznie obrazować za pomocą promieni rentgenowskich. Henry bada mikrosfery szklane nieprzepuszczające promieniowania, które zawierają związki o wysokiej zawartości Z, opracowane przez ABK Biomedyczne.

„Naszym celem jest wykonanie precyzyjnej dozymetrii w ⁹⁰radioembolizacja Y poprzez obrazowanie CT tych nieprzepuszczających promieni rentgenowskich mikrosfer, a także porównanie szacunkowej dawki z wątrobą obliczoną na podstawie CT z konwencjonalną dozymetrią opartą na PET” – wyjaśnił.

Przepływ pracy dozymetrii rozpoczyna się od przekształcenia jednostek Hounsfielda na obrazie CT na stężenie mikrosfer (w mg/ml) przy użyciu krzywej kalibracyjnej uzyskanej z fantomu kalibracyjnego o znanych stężeniach mikrosfer.

Następnie rozkład mikrosfer jest skalowany przez objętość woksela i ⁹⁰Aktywność Y/mg, aby podać rozkład aktywności (w Bq). Na koniec pochłonięta dawka (w Gy) jest obliczana poprzez pomnożenie rozkładu aktywności przez średnią ⁹⁰Żywotność Y, a następnie splata go z jądrem dawki wokselowym pochodzącym z Monte Carlo.

Aby przetestować to podejście, naukowcy podali ośmiu królikom bolus nieprzepuszczalnych dla promieni rentgenowskich mikrosfer zawierających 150 MBq ⁹⁰aktywność Y, a następnie wykonano obrazowanie CT i PET. Henry udostępnił obrazy przekrojów osiowych i wieńcowych rozkładu dawek na podstawie CT i PET w wątrobie królika.

Dystrybucja dawki na podstawie CT wydawała się wysoce skorelowana z zatorowym układem naczyniowym, dokładnie pokazując prawdziwą niejednorodność dawki. Ponadto dawka była w dużej mierze zawarta w obrysie wątroby, ze względu na szybki czas skanowania eliminujący artefakty ruchowe. Z drugiej strony rozkład dawki na podstawie PET okazał się znacznie bardziej jednorodny. Maksymalna dawka do wątroby obliczona na podstawie dozymetrii opartej na PET wynosiła 337 Gy, w porównaniu z 1376 Gy z dozymetrii opartej na CT.

„Dozymetria w oparciu o CT w ⁹⁰Radioembolizacja Y daje większe, dokładniejsze oszacowanie średniej pochłoniętej dawki w porównaniu z PET” – podsumował Henry. „Zredukował efekty częściowej objętości, może potencjalnie wyeliminować efekty ruchu oddechowego i poprawił obraz niejednorodności dawki. Pozwala nam to udoskonalić zrozumienie zależności dawka-odpowiedź i pozwolić na zindywidualizowane podejście do planowania leczenia w celu poprawy wyników przyszłych pacjentów”.