ลำแสงโปรตอนสามารถปรับปรุงการรักษาการแพร่กระจายของมะเร็ง

การรักษาผู้ป่วยมะเร็งด้วยลำรังสีที่ปรับเชิงพื้นที่สามารถทำลายเนื้องอกในขณะที่ลดความเสียหายต่ออวัยวะใกล้เคียงและเนื้อเยื่อที่แข็งแรง นั่นคือแนวคิดเบื้องหลังการรักษาด้วยรังสีโปรตอนมินิบีม (pMBRT) ซึ่งเป็นเทคนิคการรักษาที่เกิดขึ้นใหม่ซึ่งใช้อาร์เรย์ของลำรังสีขนาดต่ำกว่ามิลลิเมตรเพื่อส่งปริมาณรังสีรักษา

ลำแสงขนาดเล็กประกอบด้วยยอดปริมาณรังสีสูงและหุบเขาปริมาณรังสีต่ำสลับกัน ซึ่งเป็นรูปแบบที่ไม่เป็นอันตรายต่อเนื้อเยื่อปกติที่ระดับความลึกตื้น ที่ระดับความลึกมากขึ้น ลำแสงเหล่านี้จะค่อยๆ กว้างขึ้นเพื่อสร้างการกระจายปริมาณรังสีที่เป็นเนื้อเดียวกันภายในปริมาตรเป้าหมาย การศึกษาในสัตว์ขนาดเล็กแสดงให้เห็นว่า PMBRT สามารถทำได้อย่างมาก ลดความเป็นพิษของเนื้อเยื่อปกติมี การควบคุมเนื้องอกที่เทียบเท่าหรือเหนือกว่าเมื่อเทียบกับการรักษาด้วยโปรตอนทั่วไป

“การรักษาด้วยรังสีโปรตอนมินิบีมได้แสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นอย่างน่าทึ่งในดัชนีการรักษาในการศึกษาพรีคลินิก” กล่าว รามอน ออร์ติซ ราคาเริ่มต้นที่ Institut Curie. "ผลลัพธ์ที่คาดหวังเหล่านี้สนับสนุนการแปลเทคนิคนี้ไปสู่โดเมนทางคลินิก" ด้วยจุดประสงค์นี้ Ortiz (ปัจจุบันอยู่ที่ UC San Francisco) และเพื่อนร่วมงานที่ Institut Curie ได้ประเมินประโยชน์ของ pMBRT ในการรักษาการแพร่กระจายของมะเร็ง รายงานการค้นพบของพวกเขาใน ฟิสิกส์การแพทย์.

จำลองสถานการณ์ PMBRT

โรคเกี่ยวกับการแพร่กระจายเป็นสาเหตุถึง 90% ของการเสียชีวิตที่เกี่ยวข้องกับมะเร็ง การแพร่กระจายโดยทั่วไปได้รับการรักษาโดยใช้เทคนิค stereotactic radiotherapy (SRT) แต่ปริมาณยาที่จำเป็นสำหรับการควบคุมเฉพาะที่มักถูกจำกัดโดยความเสี่ยงของความเป็นพิษต่อเนื้อเยื่อปกติที่อยู่ใกล้เคียง สำหรับการแพร่กระจายของสมอง เช่น มีรายงานเนื้อร้ายในสมองที่เกิดจากรังสีในครึ่งหนึ่งของผู้ป่วยที่ได้รับการรักษาด้วย SRT

เพื่อตรวจสอบว่า pMBRT สามารถลดภาวะแทรกซ้อนดังกล่าวได้หรือไม่ ทีมงานใช้การจำลองแบบมอนติคาร์โลเพื่อคำนวณการกระจายขนาดยาสำหรับผู้ป่วย XNUMX รายที่เคยได้รับ SRT ที่ Institut Curie ผู้ป่วยได้รับการรักษารอยโรคระยะแพร่กระจายในสมองกลีบขมับ กลีบหน้า ตับ และปอด

นักวิจัยจำลองแผน pMBRT แบบเศษส่วนเดียว โดยใช้หนึ่งหรือสองช่องการรักษาเพื่อให้ปริมาณรังสีเทียบเท่าทางชีวภาพ (BED) เท่ากันไปยังเป้าหมายของเนื้องอกตามที่กำหนดไว้สำหรับ SRT พวกเขาสร้างแบบจำลองของ Collimator มินิบีมทองเหลืองที่มีสลิตขนาด 400 μm × 5.6 ซม. ที่จุดกึ่งกลางถึงกึ่งกลางต่างๆ เพื่อสร้างมินิบีมที่มีระยะห่างทั้งแคบและกว้าง จากนั้นจึงคำนวณการกระจายขนาดยาสำหรับผู้ป่วยทั้ง XNUMX ราย สำหรับ pMBRT, SRT และการรักษาด้วยโปรตอนแบบเดิม

ในแผน pMBRT ที่มีระยะห่างแคบ ซึ่งสร้างการกระจายขนาดยาที่สม่ำเสมอในปริมาณเป้าหมาย ความครอบคลุมของเนื้องอกจะใกล้เคียงหรือดีกว่าแผน SRT เล็กน้อย แผนโดยใช้ลำแสง pMBRT ที่มีระยะห่างกว้างกว่า ซึ่งให้การกระจายปริมาณรังสีกึ่งสม่ำเสมอไปยังเป้าหมาย มีความครอบคลุมของเนื้องอกต่ำกว่า

ที่สำคัญ pMBRT ลดขนาดยาไปยังโครงสร้างที่สำคัญอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับ SRT ในสมองกรณีแรก pMBRT ลดค่าเฉลี่ย BED ต่ออวัยวะที่มีความเสี่ยง (OARs) ระหว่าง 44% (เส้นประสาทอะคูสติกด้านขวา) และ 100% (เส้นประสาทอะคูสติกด้านซ้าย) ในการรักษาสมองครั้งที่สอง pMBRT ได้งดเว้น OARs โดยสิ้นเชิง ซึ่งรวมถึงระบบทางเดินประสาทตา ก้านสมอง และไคอัสม์

ในกรณีของตับ ค่าเฉลี่ย BED ของตับและซี่โครงลดลง 25% และ 75% ตามลำดับ ในขณะที่หลีกเลี่ยงการฉายรังสีของ Vena Cava ที่เหนือกว่า และสำหรับกรณีปอด ขนาดยาของ OARs จะลดลงระหว่าง 11% (ซี่โครง) ถึง 100% (หลอดเลือดแดงในปอดและหลอดลม) ค่าเฉลี่ย BED ถึง OARs ส่วนใหญ่คล้ายคลึงกันระหว่าง pMBRT และการรักษาด้วยโปรตอนทั่วไป

นักวิจัยยังได้ตรวจสอบผลกระทบที่เป็นไปได้ของ pMBRT ต่อเนื้อเยื่อปกติ ตัวอย่างเช่น สำหรับกรณีการแพร่กระจายของสมองทั้งสองกรณี พวกเขาคำนวณปริมาณรังสีที่ส่งไปยังเนื้อเยื่อสมองที่มีสุขภาพดี พวกเขาพิจารณาขีดจำกัดปริมาณรังสีสำหรับการฉายรังสีแบบแยกส่วนมาตรฐาน ซึ่งปริมาณรังสีรวมปกติที่ 2 Gy-fractions (NTD_2.0) จาก 72 Gy นำไปสู่ความน่าจะเป็น 5% ของเนื้อร้ายวิทยุภายในห้าปี

สำหรับแผน PMBRT ทั้งหมด NTD หุบเขาสูงสุด_2.0 ต่อสมองที่แข็งแรง (61 Gy(RBE) สำหรับกรณีกลีบขมับและ 47 Gy(RBE) สำหรับกรณีกลีบส่วนหน้า) ยังคงต่ำกว่าเกณฑ์ความทนทานต่อปริมาณรังสีนี้ ตรงกันข้ามกับการรักษาด้วยโปรตอนทั่วไป สำหรับผู้ป่วยที่มีการแพร่กระจายไปยังปอดและตับ ปริมาณเฉลี่ยไปยังเนื้อเยื่อปอดและตับในแผน pMBRT ก็ต่ำกว่าค่าเฉลี่ยสูงสุดที่ยอมรับได้

ประโยชน์ทางคลินิก

การบำบัดด้วย pMBRT ที่พิจารณาในการศึกษานี้จัดทำขึ้นโดยใช้อาร์เรย์มินิบีมเพียงหนึ่งหรือสองตัว การใช้พื้นที่น้อยกว่าการรักษาแบบ SRT (สามหรือสี่ส่วนโค้ง) จำเป็นต้องจัดตำแหน่งผู้ป่วยน้อยลง ลดเวลาการรักษาแบบเศษส่วน รวมทั้งลดปริมาณของเนื้อเยื่อปกติที่สัมผัสกับปริมาณต่ำ นอกจากนี้ การให้ pMBRT ในส่วนการรักษาเดียวช่วยลดเวลาการรักษาทั้งหมดลงได้มากเมื่อเทียบกับแผน SRT ซึ่งใช้สามถึงห้าส่วน

รังสีรักษาแบบลำแสงขนาดเล็ก: จากโฟตอนสู่อนุภาคมีประจุ

นักวิจัยชี้ให้เห็นว่าแผน pMBRT ที่ประเมินในงานนี้สามารถส่งมอบทางคลินิกได้โดยใช้การตั้งค่าที่ดำเนินการแล้วที่ Orsay Proton Therapy Center สำหรับการทดลองพรีคลินิก โดยเป้าหมายและการเคลื่อนไหวของอวัยวะในระหว่างการรักษาจะถูกควบคุมเช่นเดียวกับ SRT และการรักษาด้วยโปรตอน

ออร์ติซบอก โลกฟิสิกส์ ขณะนี้ Institut Curie กำลังหารือเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการทดลองทางคลินิกระยะที่ XNUMX/XNUMX "สิ่งเหล่านี้จะประเมินความเป็นพิษต่อระบบประสาทและอัตราการควบคุมเนื้องอกในการรักษา glioblastoma multiforme ที่กลับเป็นซ้ำด้วยโปรตอนมินิบีม" เขาอธิบาย "การศึกษานี้มีเป้าหมายเพื่อนำไปสู่การเตรียมการสืบสวนทางคลินิกเหล่านั้น"

• เนื้อหาที่ขับเคลื่อนด้วย SEO และการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รับการขยายวันนี้
• เพลโตบล็อคเชน Web3 Metaverse ข่าวกรอง ขยายความรู้. เข้าถึงได้ที่นี่.
• ที่มา: https://physicsworld.com/a/proton-minibeams-could-improve-treatment-of-cancer-metastases/