Hướng tới kết hợp hình ảnh thiếu oxy và xạ trị thích ứng

Một khối u đang phát triển nhanh chóng không thể cung cấp oxy cho tất cả các vùng của nó. Tuy nhiên, các vùng khối u bị thiếu oxy rất khó điều trị bằng xạ trị, một kỹ thuật dựa vào các gốc tự do được tạo ra khi có oxy để làm hỏng DNA trong tế bào ung thư.

Các bác sĩ lâm sàng đã giải quyết vấn đề này bằng nhiều cách tiếp cận khác nhau – từ chất kích thích phóng xạ giúp tăng cường tác dụng của xạ trị đối với các khối u thiếu oxy đến các kỹ thuật như liệu pháp proton cung cấp liều lượng bức xạ cao. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu muốn có thể xác định các khối u thiếu oxy để có thể điều chỉnh các phương pháp điều trị nhắm vào các khối u đó hiệu quả hơn. Nhưng các kỹ thuật hiện tại để đo nồng độ oxy của khối u là xâm lấn, cung cấp thông tin không gian hạn chế hoặc yêu cầu dược phẩm phóng xạ chưa thể thu được ở nhiều cơ sở lâm sàng.

Trong một bước quan trọng đối với hình ảnh thiếu oxy không xâm lấn và các nghiên cứu xạ trị thích ứng hướng dẫn sinh học trong tương lai, các nhà nghiên cứu đã tích hợp một kỹ thuật để đo lượng oxy trong khối u bằng MR-linac, máy quét MRI lai và hệ thống phân phối xạ trị.

Michael Dubec, một nhà khoa học chính về hình ảnh cộng hưởng từ tại Quỹ Christie NHS Trust và một nhà vật lý nghiên cứu MR tại Đại học Manchester, là tác giả đầu tiên của nghiên cứu, được xuất bản trên Xạ trị và Ung bướu.

“Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã nghiên cứu sự thay đổi trong tốc độ thư giãn theo chiều dọc (R₁) trong các khối u do thở bằng khí oxy 100%,” Dubec nói. “Dựa trên công việc kiểm chứng trước đó chống lại hóa mô miễn dịch, chúng tôi có thể nói rằng ΔR₁ kỹ thuật này có thể được sử dụng để xác định các vùng khối u liên quan đến mức oxy thấp.”

Trong quá trình chụp cộng hưởng từ tăng cường oxy (OE-MRI), bệnh nhân thở oxy nguyên chất, oxy này ban đầu liên kết với huyết sắc tố, tối đa hóa độ bão hòa oxy trong máu. Sau đó, bất kỳ lượng oxy bổ sung nào sẽ hòa tan trong huyết tương và các mô, làm tăng nồng độ của các phân tử oxy và dẫn đến khả năng phục hồi từ hóa mạng lưới theo chiều dọc nhanh hơn và tốc độ hồi phục theo chiều dọc lớn hơn (R₁).

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm kỹ thuật hình ảnh thiếu oxy bằng cách sử dụng máy quét MR chẩn đoán, ở những người tham gia khỏe mạnh và sau đó là những người tham gia bị ung thư đầu và cổ. Họ cũng thực hiện các nghiên cứu ảo. Họ đã tạo ra những hình ảnh thể hiện sự thay đổi trong R₁ khắp đầu và cổ, đồng thời sử dụng các phân tích theo khu vực quan tâm để đo lường mức độ thay đổi này trong các khối u.

Dubec và các đồng nghiệp đã lặp lại nghiên cứu trên hệ thống MR-linac. Họ kết luận rằng các phương pháp OE-MRI có thể lặp lại và tái sản xuất trên các hệ thống MR-linac và cung cấp “dữ liệu có chất lượng tương đương” với dữ liệu thu được trên máy quét MR chẩn đoán.

“MRI tăng cường oxy cung cấp một kỹ thuật thực tế và dễ dịch để đánh giá quá trình oxy hóa trong các mô và khối u bình thường mà lần đầu tiên chúng tôi cho thấy có thể được tích hợp vào các hệ thống xạ trị hướng dẫn bằng MR mà không có vấn đề nào được báo cáo từ các tình nguyện viên và bệnh nhân khỏe mạnh,” Dubec nói.

Lập bản đồ quang âm của oxy hóa khối u dự đoán hiệu quả xạ trị

Mặc dù các nhà nghiên cứu đã sử dụng một chuỗi hình ảnh MR để thu được khối lượng hình ảnh 3D một cách nhanh chóng, nhưng họ lưu ý rằng giao thức của họ vẫn còn quá dài để phù hợp với quy trình làm việc MR linac tiêu chuẩn. Công việc bổ sung sẽ kết hợp trình tự tưới máu để xác định các vùng hoại tử và sẽ đánh giá khả năng tái tạo của các phương pháp và kết quả giữa các phòng khám. Dubec nói rằng công việc xác thực cũng nên liên kết trực tiếp các thay đổi trong R₁ giá trị để thay đổi nồng độ oxy tuyệt đối và sau đó đến mức oxy cụ thể trong các khối u.

Dubec cho biết: “Về cơ bản, chúng tôi đặt mục tiêu phát triển và dịch kỹ thuật OE-MRI để nó có thể được sử dụng cho các thử nghiệm lâm sàng dựa trên xạ trị thích ứng tại các bệnh viện trong tương lai. “Việc có thêm nhiều tổ chức điều tra và hợp tác về các kỹ thuật OE-MRI là rất quan trọng để chúng tôi có thể thu thập thêm bằng chứng về những hạn chế và lợi ích của kỹ thuật này, đồng thời đánh giá tiện ích của nó đối với các loại khối u khác nhau.”

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoAiStream. Thông minh dữ liệu Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Đúc kết tương lai với Adryenn Ashley. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://physicsworld.com/a/towards-combined-hypoxia-imaging-and-adaptive-radiotherapy/