Theo dõi thời gian thực của quá trình oxy hóa mô não có thể cá nhân hóa xạ trị

Lưu lượng máu và oxy cung cấp cho các khối u thay đổi trong vài tuần đầu tiên của xạ trị. Các nhà khoa học hiện tin rằng quá trình tái tạo oxy xảy ra do khối u co lại, giảm tiêu thụ oxy và tăng tưới máu. Các bác sĩ lâm sàng hy vọng rằng những thay đổi này và những thay đổi có thể khác có thể được khai thác để cải thiện phản ứng của bệnh nhân đối với xạ trị.

Trong một bước tiềm năng đối với các phương pháp điều trị ung thư được cá nhân hóa, các nhà nghiên cứu ở Phần Lan đang sử dụng phương pháp quang phổ cận hồng ngoại chức năng (fNIRS) để đo nồng độ huyết sắc tố thời gian thực, một chỉ số gián tiếp về quá trình oxy hóa mô, trong quá trình xạ trị toàn bộ não.

Teemu Myllyla từ Đại học Oulu dẫn đầu nghiên cứu fNIRS phối hợp với Juha Nikkinen, nhà vật lý trưởng trong bộ phận vật lý y tế lâm sàng của xạ trị tại Bệnh viện Đại học Oulu. Mục tiêu nghiên cứu của họ, Myllylä nói, là áp dụng fNIRS để bắt đầu thu hẹp một số lỗ hổng trong kiến ​​thức của chúng ta về quá trình oxy hóa mô và khối u cũng như phản ứng trong và sau khi xạ trị.

Quang phổ cận hồng ngoại chức năng đã được sử dụng trong vài thập kỷ để nghiên cứu hoạt động của não trong thời gian thực để đáp ứng với các tác vụ nhận thức và kích thích khác nhau. Phương pháp tương đối rẻ tiền, di động và không xâm lấn có thể đo huyết động não sâu tới 2 cm trong não người trưởng thành. Thiết bị fNIRS sử dụng ánh sáng hồng ngoại để đo lường những thay đổi theo thời gian thực về nồng độ huyết sắc tố trong khu vực – một chất thay thế cho những thay đổi về thể tích máu và nói rộng ra là mức độ oxy đến các mô – trong não.

Trong nghiên cứu bằng chứng về khái niệm gần đây của họ, được báo cáo trong Tạp chí Quang học Y sinh, các nhà nghiên cứu đã sử dụng fNIRS để đo nồng độ huyết sắc tố trong quá trình xạ trị toàn bộ não giảm nhẹ. Nhóm nghiên cứu đã quan sát thấy lưu lượng máu tăng lên trong quá trình điều trị ở 10 bệnh nhân trải qua nhiều lần chiếu xạ toàn bộ não. Không có ảnh hưởng nào được ghi nhận trước khi chiếu xạ hoặc sau khi chiếu xạ kết thúc.

Nhóm nghiên cứu đã gắn các đầu sợi quang cho thiết bị fNIRS đa bước sóng vuông góc với não và xác nhận rằng chúng không can thiệp vào việc thiết lập hoặc phân phối bức xạ. Liều bức xạ được phân phối bằng phương pháp xạ trị toàn bộ não trường tĩnh, bao gồm hai trường 6 MV đối lập. Liệu pháp xạ trị điều biến cường độ thuận, bổ sung các trường nhỏ hơn từ cùng hướng với các trường chính, được áp dụng để cung cấp độ che phủ liều đồng nhất cho toàn bộ não.

Do thiết bị NIRS chỉ đo nồng độ tương đối của huyết sắc tố trong não, các bệnh nhân khác nhau có biên độ tín hiệu fNIRS khác nhau. Các nhà nghiên cứu đã chuẩn hóa các biên độ tín hiệu bằng cách lọc tín hiệu fNIRS trong dải tần số rất thấp và sau đó trừ tín hiệu khi bắt đầu chiếu xạ từ toàn bộ tín hiệu tương ứng. Họ đã sử dụng dữ liệu trạng thái nghỉ ngơi từ hàng trăm cá nhân khỏe mạnh làm dữ liệu kiểm soát.

Tình trạng thiếu oxy khối u được theo dõi trong thời gian thực trong quá trình xạ trị

Nhóm hiện đang thu thập dữ liệu fNIRS từ những người tham gia có khối u rắn để cố gắng phân biệt giữa nồng độ huyết sắc tố trong khối u và mô khỏe mạnh, đồng thời nghiên cứu phản ứng của khối u đối với chiếu xạ. Họ cũng đang điều tra lý do tại sao họ quan sát thấy sự khác biệt trong quá trình oxy hóa mô giữa lần chiếu xạ thứ nhất và thứ hai trong phòng thí nghiệm của họ. Tạp chí Quang học Y sinh học. Các giải thích có thể bao gồm liều hấp thụ nhỏ hơn trong lần chiếu xạ thứ hai, bộ chuẩn trực nhiều lá hoặc các hiệu ứng thiết lập phép đo khác hoặc các phản ứng sinh lý.

Myllylä cho biết: “Công nghệ [fNIRS] rất dễ thực hiện trong môi trường lâm sàng và thực tế không làm phiền hoặc làm chậm quá trình xạ trị thông thường được thực hiện trên bệnh nhân. “Có tiềm năng cao để khai thác fNIRS trong các tình huống lâm sàng vì đây là một kỹ thuật an toàn và có thể được sử dụng kết hợp thực tế với tất cả các kỹ thuật trị liệu và hình ảnh thần kinh lâm sàng hiện đang được sử dụng.”

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Khuếch đại kiến ​​thức. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://physicsworld.com/a/real-time-monitoring-of-brain-tissue-oxygenation-could-personalize-radiotherapy/