Beyin dokusu oksijenasyonunun gerçek zamanlı izlenmesi radyoterapiyi kişiselleştirebilir

Radyoterapinin ilk birkaç haftasında tümörlere kan akışı ve oksijen temini değişir. Bilim adamları şu anda reoksijenasyonun tümörün küçülmesi, azalan oksijen tüketimi ve artan perfüzyon nedeniyle meydana geldiğine inanıyor. Klinisyenler, bu ve diğer olası değişikliklerin hastanın radyasyon tedavisine verdiği yanıtı iyileştirmek için kullanılabileceğini umuyor.

Kişiselleştirilmiş kanser tedavilerine yönelik potansiyel bir adımda, Finlandiya'daki araştırmacılar, tüm beyin radyoterapisi sırasında doku oksijenasyonunun dolaylı bir göstergesi olan gerçek zamanlı hemoglobin konsantrasyonunu ölçmek için fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopi (fNIRS) kullanıyor.

Teemu Myllylä itibaren Oulu Üniversitesi ile işbirliği içinde fNIRS araştırmasına liderlik ediyor Juha Nikkinen, radyoterapinin klinik tıbbi fizik bölümünde baş fizikçi Oulu Üniversite Hastanesi. Myllylä, araştırma çalışmalarının amacının, radyoterapi sırasında ve sonrasında doku ve tümör oksijenasyonu ve yanıtı hakkındaki bilgimizdeki bazı boşlukları kapatmaya başlamak için fNIRS uygulamak olduğunu söylüyor.

İşlevsel yakın kızılötesi spektroskopi, farklı uyaranlara ve bilişsel görevlere yanıt olarak gerçek zamanlı beyin aktivitesini incelemek için onlarca yıldır kullanılmaktadır. Nispeten ucuz, taşınabilir ve invaziv olmayan yaklaşım, yetişkin insan beyninde 2 cm derinliğe kadar serebral hemodinamikleri ölçebilir. fNIRS cihazı, beyindeki bölgesel hemoglobin konsantrasyonlarındaki gerçek zamanlı değişiklikleri ölçmek için kızılötesi ışık kullanır - kan hacmindeki değişikliklerin yerine geçen ve buna bağlı olarak oksijenin dokulara ne kadar iyi ulaştığı - beyinde.

Yakın tarihli kavram kanıtlama çalışmasında, Biyomedikal Optik Dergisi, araştırmacılar palyatif tam beyin radyoterapisi sırasında hemoglobin konsantrasyonunu ölçmek için fNIRS kullandılar. Ekip, birden fazla tam beyin ışınlaması geçiren 10 hastada tedaviler sırasında kan akışının arttığını gözlemledi. Işınlamadan önce veya ışınlama sona erdikten sonra herhangi bir etki gözlenmedi.

Ekip, çok dalga boylu fNIRS cihazı için beyne dik fiber optik uçlar taktı ve bunların radyasyonun kurulumuna veya iletimine müdahale etmediğini doğruladı. Radyasyon dozu, karşılıklı iki 6 MV alanından oluşan statik alan tam beyin radyoterapisi kullanılarak verildi. Ana alanlarla aynı yönden daha küçük alanlar ekleyen ileri-yoğunluk modülasyonlu radyasyon tedavisi, tüm beynin homojen doz kapsamını sağlamak için uygulandı.

Bir NIRS cihazı yalnızca beyindeki bağıl hemoglobin konsantrasyonunu ölçtüğü için, farklı hastalar farklı fNIRS sinyal amplitüdlerine sahiptir. Araştırmacılar, fNIRS sinyalini çok düşük bir frekans bandında filtreleyerek ve ardından ışınlamanın başlangıcındaki sinyali karşılık gelen tüm sinyallerden çıkararak sinyal genliklerini normalleştirdiler. Yüzlerce sağlıklı bireyden alınan dinlenme durumu verilerini kontrol verileri olarak kullandılar.

Radyoterapi sırasında gerçek zamanlı olarak izlenen tümör hipoksisi

Ekip şimdi, tümör ve sağlıklı dokudaki hemoglobin konsantrasyonları arasında ayrım yapmaya çalışmak ve ışınlamaya tümör tepkilerini incelemek için katı tümörleri olan katılımcılardan fNIRS verilerini topluyor. Ayrıca, ilk ve ikinci ışınlama arasında neden doku oksijenasyonunda farklılıklar gözlemlediklerini de araştırıyorlar. Biyomedikal Optik Dergisi çalışmak. Muhtemel açıklamalar, ikinci ışınlamada daha küçük bir soğurulan doz, çok yapraklı kolimatör veya diğer ölçüm düzeneği etkilerini veya fizyolojik tepkileri içerir.

Myllylä, "[fNIRS] teknolojisinin klinik ortamlarda uygulanması kolaydır ve hastalar üzerinde gerçekleştirilen normal radyoterapi prosedürlerini pratik olarak bozmaz veya yavaşlatmaz" diyor. "Klinik durumlarda fNIRS'den yararlanma potansiyeli yüksektir çünkü bu güvenli bir tekniktir ve şu anda kullanılan tüm klinik nörogörüntüleme ve terapi teknikleriyle pratik olarak kombinasyon halinde kullanılabilir."

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• Plato blok zinciri. Web3 Metaverse Zekası. Bilgi Güçlendirildi. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://physicsworld.com/a/real-time-monitoring-of-brain-tissue-oxygenation-could-personalize-radiotherapy/