مینی پرتوهای پروتون می تواند درمان متاستازهای سرطانی را بهبود بخشد

مینی پرتوهای پروتون می تواند درمان متاستازهای سرطانی را بهبود بخشد

تمبر زمان: 6 فوریه 2023، 4:45 صبح
گره منبع: 1966940
طرح های پرتودرمانی مینی پرتو پروتون
توزیع دوز پرتودرمانی مینی پرتو پروتون برای متاستازهای (ستون های چپ به راست) در لوب تمپورال، لوب فرونتال، کبد و ریه برنامه ریزی می کند. حجم های هدف برنامه ریزی با رنگ زرد، اندام های در معرض خطر با رنگ های دیگر مشخص شده است. (با احترام: R Ortiz et al Med. فیزیک 10.1002/mp.16203)

درمان بیماران سرطانی با پرتوهای تابشی تعدیل‌شده فضایی می‌تواند تومورها را از بین ببرد و در عین حال آسیب به اندام‌های مجاور و بافت سالم را به حداقل برساند. این ایده پشت پرتو درمانی مینی پرتو پروتون (pMBRT) است، یک روش درمانی نوظهور که از مجموعه ای از پرتوهای تابشی به اندازه زیر میلی متر برای ارائه دوز درمانی استفاده می کند.

مینی پرتوها شامل قله های متناوب با دوز بالا و دره های کم دوز هستند، الگویی که برای بافت سالم در اعماق کم مضر است. در اعماق بیشتر، این پرتوها به تدریج گشاد می شوند تا یک توزیع دوز همگن در حجم هدف ایجاد کنند. مطالعات روی حیوانات کوچک نشان داده است که pMBRT به طور چشمگیری می تواند کاهش سمیت بافت طبیعی، با کنترل تومور معادل یا برتر، در مقایسه با پروتون درمانی معمولی.

می‌گوید: «پرتودرمانی مینی پرتو پروتون قبلاً در مطالعات پیش‌بالینی پیشرفت قابل‌توجهی در شاخص درمانی نشان داده است.» رامون اورتیز از جانب موسسه کوری. "این نتایج امیدوارکننده ترجمه این تکنیک را به حوزه بالینی تشویق می کند." با این هدف، اورتیز (اکنون در UC سانفرانسیسکو) و همکارانش در موسسه کوری، مزایای pMBRT را برای درمان متاستازهای سرطانی ارزیابی کردند، یافته‌های خود را در فیزیک پزشکی.

شبیه سازی سناریوهای pMBRT

بیماری متاستاتیک تا 90 درصد از مرگ و میرهای مرتبط با سرطان را تشکیل می دهد. متاستازها معمولاً با استفاده از روش‌های رادیوتراپی استریوتاکتیک (SRT) درمان می‌شوند، اما دوز مورد نیاز برای کنترل موضعی اغلب به دلیل خطر سمیت به بافت طبیعی مجاور محدود می‌شود. برای متاستازهای مغزی، به عنوان مثال، نکروز مغزی ناشی از تشعشع در نیمی از بیماران تحت درمان با SRT گزارش شده است.

برای تعیین اینکه آیا pMBRT می تواند چنین عوارضی را کاهش دهد، تیم از شبیه سازی مونت کارلو برای محاسبه توزیع دوز برای چهار بیمار که قبلا SRT را در موسسه کوری دریافت کرده بودند، استفاده کردند. بیماران برای ضایعات متاستاتیک در لوب تمپورال مغز، لوب فرونتال، کبد و ریه تحت درمان قرار گرفته بودند.

محققان طرح‌های pMBRT تک کسری را با استفاده از یک یا دو میدان درمانی برای تحویل همان دوز بیولوژیکی (BED) به هدف تومور که برای SRT تجویز شده بود، شبیه‌سازی کردند. آنها یک مینی بیم برنجی که دارای شکاف های 400 میکرومتر × 5.6 سانتی متر در جداسازی های مختلف از مرکز به مرکز بود، مدل سازی کردند تا هم مینی پرتوهایی با فاصله باریک و هم وسیع تر ایجاد کنند. سپس توزیع دوز را برای چهار مورد بیمار، برای pMBRT، SRT و پروتون درمانی معمولی محاسبه کردند.

در طرح‌های pMBRT با فاصله کم، که توزیع یکنواخت دوز را در حجم هدف ایجاد می‌کند، پوشش تومور مشابه یا کمی بهتر از طرح‌های SRT بود. طرح‌هایی که از پرتوهای pMBRT با فاصله وسیع‌تر استفاده می‌کنند، که توزیع دوز شبه یکنواخت را به هدف ارائه می‌دهند، پوشش تومور کمتری داشتند.

نکته مهم، pMBRT به طور قابل توجهی دوز را به ساختارهای بحرانی در مقایسه با SRT کاهش داد. در مورد اول مغز، pMBRT میانگین BED را برای اندام‌های در معرض خطر (OARs) بین 44٪ (عصب آکوستیک راست) و 100٪ (عصب آکوستیک چپ) کاهش داد. در درمان دوم مغز، pMBRT به طور کامل از OAR ها، از جمله دستگاه بینایی، ساقه مغز و کیاسم محافظت کرد.

در مورد کبد، میانگین BED به کبد و دنده ها به ترتیب 25٪ و 75٪ کاهش یافت، در حالی که از تابش ورید اجوف فوقانی اجتناب شد. و برای مورد ریه، دوز OAR بین 11٪ (دنده ها) و 100٪ (شریان ریوی و برونش) کاهش یافت. میانگین BED به OARs بیشتر بین pMBRT و پروتون درمانی معمولی مشابه بود.

محققان همچنین اثرات نامطلوب احتمالی pMBRT بر بافت های طبیعی را بررسی کردند. برای مثال، برای دو مورد متاستاز مغز، دوز تحویل به بافت مغز سالم را محاسبه کردند. آنها محدودیت های دوز را برای تابش استاندارد تکه تکه در نظر گرفتند، که در آن دوز کلی نرمال شده در 2 گای-کسری (NTD)2.0) از 72 گری منجر به احتمال 5٪ نکروز رادیویی در طی پنج سال می شود.

برای همه طرح‌های pMBRT، حداکثر NTD دره2.0 برای مغز سالم (61 Gy (RBE) برای مورد لوب تمپورال و 47 Gy (RBE) برای مورد لوب فرونتال) برخلاف درمان پروتون معمولی، زیر این آستانه تحمل دوز باقی ماند. برای بیماران مبتلا به متاستازهای ریه و کبد، میانگین دوز به بافت‌های ریه و کبد در طرح‌های pMBRT نیز بسیار کمتر از حداکثر میانگین دوز قابل تحمل بود.

مزایای بالینی

تیمارهای pMBRT در نظر گرفته شده در این مطالعه تنها با استفاده از یک یا دو آرایه مینی بیم تحویل داده شدند. استفاده از میدان های کمتر نسبت به درمان های SRT (سه یا چهار قوس) نیاز به جابجایی کمتر بیمار، کاهش زمان درمان کسری، و همچنین کاهش حجم بافت طبیعی در معرض دوزهای پایین دارد. علاوه بر این، ارائه pMBRT در یک کسر درمانی به طور قابل توجهی کل زمان درمان را در مقایسه با طرح‌های SRT که از سه تا پنج فراکسیون استفاده می‌کرد، کاهش می‌دهد.

محققان خاطرنشان می‌کنند که طرح‌های pMBRT ارزیابی‌شده در این کار می‌توانند با استفاده از مجموعه‌ای که قبلاً در مرکز درمان پروتون اورسی برای آزمایش‌های بالینی اجرا شده است، با حرکت هدف و اندام در طول درمان مانند SRT و پروتون درمانی، به صورت بالینی ارائه شوند.

اورتیز می گوید دنیای فیزیک که موسسه کوری اکنون در حال بحث در مورد امکان آزمایشات بالینی فاز I/II است. او توضیح می‌دهد: «این‌ها میزان سمیت عصبی و کنترل تومور را در درمان گلیوبلاستوم مولتی‌فرم عودکننده با پرتوهای کوچک پروتون ارزیابی می‌کنند». هدف این مطالعه کمک به آماده سازی آن تحقیقات بالینی است.

تمبر زمان:

بیشتر از دنیای فیزیک