Name: הזמנת הקרנה ודוזימטריה להערכת LQ α ופרמטרים β, סכימת מינון קרינה ותצהיר מינון vivo (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-03-11T13:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 20 s
Description: למד שיטות דוזימטריה וכיול קרינה לניסויים טרום-קליניים באונקולוגיה. פרוטוקול זה מקשר תנאים ניסיוניים לסטנדרטים לאומיים ומאפשר מדידת מינונים מדויקת לטיפולים קליניים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים רוצים להודות מיקרוסקופ מודלים בעלי חיים הדמיה Facilites ב WVU על השימוש בציוד שלהם נתמך על ידי מספר מענק P20GM103434. בנוסף, עבודה זו נתמכה על ידי מספר מענק P20GM121322 מן Institue הלאומי של מדעי הרפואה הכללית, על ידי מספר מענק המכון הלאומי לסרטן F99CA25376801, ואת קרן הקדש יו"ר מיילן.

<ol><li>Siegel, R. L., Miller, K. D., Jemal, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cancer+statistics%2C+2019%5BTitle%5D)+AND+%22CA%3A+A+Cancer+Journal+for+Clinicians%22%5BJournal%5D)">Cancer statistics, 2019.</a> CA: A Cancer Journal for Clinicians. 69 (1), 7-34 (2019).</li>
<li>Allen, C., Her, S., Jaffray, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiotherapy+for+Cancer%3A+Present+and+Future%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Drug+Delivery+Reviews%22%5BJournal%5D)">Radiotherapy for Cancer: Present and Future.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 109, 1-2 (2017).</li>
<li>Delaney, G., Jacob, S., Featherstone, C., Barton, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+radiotherapy+in+cancer+treatment%3A+estimating+optimal+utilization+from+a+review+of+evidence-based+clinical+guidelines%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer%22%5BJournal%5D)">The role of radiotherapy in cancer treatment: estimating optimal utilization from a review of evidence-based clinical guidelines.</a> Cancer. 104 (6), 1129-1137 (2005).</li>
<li>Chen, H. H. W., Kuo, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improving+radiotherapy+in+cancer+treatment%3A+Promises+and+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Oncotarget%22%5BJournal%5D)">Improving radiotherapy in cancer treatment: Promises and challenges.</a> Oncotarget. 8 (37), 62742-62758 (2017).</li>
<li>Le, Q. T., Shirato, H., Giaccia, A. J., Koong, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emerging+Treatment+Paradigms+in+Radiation+Oncology%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Cancer+Research%22%5BJournal%5D)">Emerging Treatment Paradigms in Radiation Oncology.</a> Clinical Cancer Research. 21 (15), 3393-3401 (2015).</li>
<li>Baumann, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiation+oncology+in+the+era+of+precision+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Cancer%22%5BJournal%5D)">Radiation oncology in the era of precision medicine.</a> Nature Reviews Cancer. 16 (4), 234-249 (2016).</li>
<li>Leeman, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Patterns+of+Treatment+Failure+and+Postrecurrence+Outcomes+Among+Patients+With+Locally+Advanced+Head+and+Neck+Squamous+Cell+Carcinoma+After+Chemoradiotherapy+Using+Modern+Radiation+Techniques%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA+Oncology%22%5BJournal%5D)">Patterns of Treatment Failure and Postrecurrence Outcomes Among Patients With Locally Advanced Head and Neck Squamous Cell Carcinoma After Chemoradiotherapy Using Modern Radiation Techniques.</a> JAMA Oncology. 3 (11), 1487-1494 (2017).</li>
<li>Coy, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Patterns+of+failure+following+loco-regional+radiotherapy+in+the+treatment+of+limited+stage+small+cell+lung+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Radiation+Oncology+-+Biology+-+Physics%22%5BJournal%5D)">Patterns of failure following loco-regional radiotherapy in the treatment of limited stage small cell lung cancer.</a> International Journal of Radiation Oncology - Biology - Physics. 28 (2), 355-362 (1994).</li>
<li>Achrol, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+metastases%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Disease+Primers%22%5BJournal%5D)">Brain metastases.</a> Nature Reviews Disease Primers. 5 (1), 5(2019).</li>
<li>Ma, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((AAPM+protocol+for+40-300+kV+x-ray+beam+dosimetry+in+radiotherapy+and+radiobiology%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Physics%22%5BJournal%5D)">AAPM protocol for 40-300 kV x-ray beam dosimetry in radiotherapy and radiobiology.</a> Medical Physics. 28 (6), 868-893 (2001).</li>
<li>Wang, Y. F., Lin, S. C., Na, Y. H., Black, P. J., Wuu, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dosimetric+verification+and+commissioning+for+a+small+animal+image-guided+irradiator%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Dosimetric verification and commissioning for a small animal image-guided irradiator.</a> Physics in Medicine and Biology. 63 (14), 145001(2018).</li>
<li>Wack, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+throughput+film+dosimetry+in+homogeneous+and+heterogeneous+media+for+a+small+animal+irradiator%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Medicine%22%5BJournal%5D)">High throughput film dosimetry in homogeneous and heterogeneous media for a small animal irradiator.</a> Physical Medicine. 30 (1), 36-46 (2014).</li>
<li>Devic, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiochromic+film+dosimetry%3A+past%2C+present%2C+and+future%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Medicine%22%5BJournal%5D)">Radiochromic film dosimetry: past, present, and future.</a> Physical Medicine. 27 (3), 122-134 (2011).</li>
<li>Franken, N. A., Rodermond, H. M., Stap, J., Haveman, J., van Bree, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clonogenic+assay+of+cells+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Clonogenic assay of cells in vitro.</a> Nature Protocols. 1 (5), 2315-2319 (2006).</li>
<li>Ford, E. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Localized+CT-guided+irradiation+inhibits+neurogenesis+in+specific+regions+of+the+adult+mouse+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Radiation+Research%22%5BJournal%5D)">Localized CT-guided irradiation inhibits neurogenesis in specific regions of the adult mouse brain.</a> Radiation Research. 175 (6), 774-783 (2011).</li>
<li>Zarghami, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Half+brain+irradiation+in+a+murine+model+of+breast+cancer+brain+metastasis%3A+magnetic+resonance+imaging+and+histological+assessments+of+dose-response%5BTitle%5D)+AND+%22Radiation+Oncology%22%5BJournal%5D)">Half brain irradiation in a murine model of breast cancer brain metastasis: magnetic resonance imaging and histological assessments of dose-response.</a> Radiation Oncology. 13 (1), 104(2018).</li>
<li>Nwafor, D. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Loss+of+tissue-nonspecific+alkaline+phosphatase+%28TNAP%29+enzyme+activity+in+cerebral+microvessels+is+coupled+to+persistent+neuroinflammation+and+behavioral+deficits+in+late+sepsis%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%2C+Behavior%2C+and+Immunity%22%5BJournal%5D)">Loss of tissue-nonspecific alkaline phosphatase (TNAP) enzyme activity in cerebral microvessels is coupled to persistent neuroinflammation and behavioral deficits in late sepsis.</a> Brain, Behavior, and Immunity. , (2019).</li>
<li>Amtul, Z., Hepburn, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein+markers+of+cerebrovascular+disruption+of+neurovascular+unit%3A+immunohistochemical+and+imaging+approaches%5BTitle%5D)+AND+%22Reviews+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Protein markers of cerebrovascular disruption of neurovascular unit: immunohistochemical and imaging approaches.</a> Reviews in Neuroscience. 25 (4), 481-507 (2014).</li>
<li>Draeger, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Dose+of+Reality%3A+How+20+Years+of+Incomplete+Physics+and+Dosimetry+Reporting+in+Radiobiology+Studies+May+Have+Contributed+to+the+Reproducibility+Crisis%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Radiation+Oncology+-+Biology+-+Physics%22%5BJournal%5D)">A Dose of Reality: How 20 Years of Incomplete Physics and Dosimetry Reporting in Radiobiology Studies May Have Contributed to the Reproducibility Crisis.</a> International Journal of Radiation Oncology - Biology - Physics. 106 (2), 243-252 (2020).</li>
<li>Dunne, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relationship+between+clonogenic+radiosensitivity%2C+radiation-induced+apoptosis+and+DNA+damage%2Frepair+in+human+colon+cancer+cells%5BTitle%5D)+AND+%22British+Journal+of+Cancer%22%5BJournal%5D)">Relationship between clonogenic radiosensitivity, radiation-induced apoptosis and DNA damage/repair in human colon cancer cells.</a> British Journal of Cancer. 89 (12), 2277-2283 (2003).</li>
<li>Yang, Y., Xing, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimization+of+radiotherapy+dose-time+fractionation+with+consideration+of+tumor+specific+biology%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Physics%22%5BJournal%5D)">Optimization of radiotherapy dose-time fractionation with consideration of tumor specific biology.</a> Medical Physics. 32 (12), 3666-3677 (2005).</li>
<li>Hall, E. J., Giaccia, A. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHall%2C+EJ+%22Radiobiology+for+the+radiologist.+Eighth+edition%22">Radiobiology for the radiologist. Eighth edition</a>. , Wolters Kluwer. (2019).</li>
<li>van Leeuwen, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+alfa+and+beta+of+tumours%3A+a+review+of+parameters+of+the+linear-quadratic+model%2C+derived+from+clinical+radiotherapy+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Radiation+Oncology%22%5BJournal%5D)">The alfa and beta of tumours: a review of parameters of the linear-quadratic model, derived from clinical radiotherapy studies.</a> Radiation Oncology. 13 (1), 96(2018).</li>
<li>Fowler, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((21+years+of+biologically+effective+dose%5BTitle%5D)+AND+%22British+Institute+of+Radiology%22%5BJournal%5D)">21 years of biologically effective dose.</a> British Institute of Radiology. 83 (991), 554-568 (2010).</li>
<li>Jones, B., Dale, R. G., Deehan, C., Hopkins, K. I., Morgan, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+biologically+effective+dose+%28BED%29+in+clinical+oncology%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Oncology+journal+%7C+The+Royal+College+of+Radiologists%22%5BJournal%5D)">The role of biologically effective dose (BED) in clinical oncology.</a> Clinical Oncology journal | The Royal College of Radiologists. 13 (2), 71-81 (2001).</li>
<li>Choy, H., Rodriguez, F. F., Koester, S., Hilsenbeck, S., Von Hoff, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigation+of+taxol+as+a+potential+radiation+sensitizer%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer%22%5BJournal%5D)">Investigation of taxol as a potential radiation sensitizer.</a> Cancer. 71 (11), 3774-3778 (1993).</li>
<li>Ng, C. E., Bussey, A. M., Raaphorst, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibition+of+potentially+lethal+and+sublethal+damage+repair+by+camptothecin+and+etoposide+in+human+melanoma+cell+lines%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Radiation+Biology%22%5BJournal%5D)">Inhibition of potentially lethal and sublethal damage repair by camptothecin and etoposide in human melanoma cell lines.</a> International Journal of Radiation Biology. 66 (1), 49-57 (1994).</li>
<li>Kurashige, T., Shimamura, M., Nagayama, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differences+in+quantification+of+DNA+double-strand+breaks+assessed+by+53BP1%2FgammaH2AX+focus+formation+assays+and+the+comet+assay+in+mammalian+cells+treated+with+irradiation+and+N-acetyl-L-cysteine%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Radiation+Research%22%5BJournal%5D)">Differences in quantification of DNA double-strand breaks assessed by 53BP1/gammaH2AX focus formation assays and the comet assay in mammalian cells treated with irradiation and N-acetyl-L-cysteine.</a> Journal of Radiation Research. 57 (3), 312-317 (2016).</li>
<li>Schaue, D., Kachikwu, E. L., McBride, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cytokines+in+radiobiological+responses%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Radiation+Research%22%5BJournal%5D)">Cytokines in radiobiological responses: a review.</a> Radiation Research. 178 (6), 505-523 (2012).</li>
<li>Mery, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+Vitro+Cell+Death+Determination+for+Drug+Discovery%3A+A+Landscape+Review+of+Real+Issues%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cell+Death%22%5BJournal%5D)">In Vitro Cell Death Determination for Drug Discovery: A Landscape Review of Real Issues.</a> Journal of Cell Death. 10, 1179670717691251(2017).</li>
<li>Galluzzi, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+mechanisms+of+cell+death+recommendations+of+the+Nomenclature+Committee+on+Cell+Death+2018%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Death+%26+Differentiation%22%5BJournal%5D)">Molecular mechanisms of cell death recommendations of the Nomenclature Committee on Cell Death 2018.</a> Cell Death & Differentiation. 25 (3), 486-541 (2018).</li>
<li>Felix, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collimator+optimization+for+small+animal+radiation+therapy+at+a+micro-CT%5BTitle%5D)+AND+%22Z+Medical+Physics%22%5BJournal%5D)">Collimator optimization for small animal radiation therapy at a micro-CT.</a> Z Medical Physics. 27 (1), 56-64 (2017).</li>
<li>Newton, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Commissioning+a+small-field+biological+irradiator+using+point%2C+2D%2C+and+3D+dosimetry+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Physics%22%5BJournal%5D)">Commissioning a small-field biological irradiator using point, 2D, and 3D dosimetry techniques.</a> Medical Physics. 38 (12), 6754-6762 (2011).</li>
<li>Wong, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-resolution%2C+small+animal+radiation+research+platform+with+x-ray+tomographic+guidance+capabilities%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Radiation+Oncology+-+Biology+-+Physics%22%5BJournal%5D)">High-resolution, small animal radiation research platform with x-ray tomographic guidance capabilities.</a> International Journal of Radiation Oncology - Biology - Physics. 71 (5), 1591-1599 (2008).</li>
<li>Ghita, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small+field+dosimetry+for+the+small+animal+radiotherapy+research+platform+%28SARRP%29%5BTitle%5D)+AND+%22Radiation+Oncology%22%5BJournal%5D)">Small field dosimetry for the small animal radiotherapy research platform (SARRP).</a> Radiation Oncology. 12 (1), 204(2017).</li>
<li>Biglin, E. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preclinical+dosimetry%3A+exploring+the+use+of+small+animal+phantoms%5BTitle%5D)+AND+%22Radiation+Oncology%22%5BJournal%5D)">Preclinical dosimetry: exploring the use of small animal phantoms.</a> Radiation Oncology. 14 (1), 134(2019).</li>
<li>Munoz Arango, E. T., Peixoto, J. G., de Almeida, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small+field+dosimetry+with+a+high-resolution+3D+scanning+water+phantom+system+for+the+small+animal+radiation+research+platform+SARRP%3A+a+geometrical+and+quantitative+study%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Small field dosimetry with a high-resolution 3D scanning water phantom system for the small animal radiation research platform SARRP: a geometrical and quantitative study.</a> Physics in Medicine and Biology. , (2019).</li>
<li>Murrell, D. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluating+Changes+to+Blood-Brain+Barrier+Integrity+in+Brain+Metastasis+over+Time+and+after+Radiation+Treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Translational+Oncology%22%5BJournal%5D)">Evaluating Changes to Blood-Brain Barrier Integrity in Brain Metastasis over Time and after Radiation Treatment.</a> Translational Oncology. 9 (3), 219-227 (2016).</li>
</ol>

המחברים אין גילויים לעשות.

הפרוטוקול לעיל מתאר גישה ידידותית למשתמש עבור דוזימטריה קרינה, קביעת ערכי α /β בקווי תאים סרטניים, ודוגמה קצרה של גישה להקרין במודל פרה-קוליני של גרורות במוח סרטן השד. שיטות אלה ניתן להשתמש כדי ללמוד כל מודל של סרטן והם לא רק מוגבל גרורות במוח של סרטן השד. בחלק זה נדון במורכבות הרלוונטית שבבסיס ניסויי הקרנות פרה-קליניים.
Dosimetry כרוך בשני חלקים: 1) לכייל את הפלט עם תא חקלאי, כך קצב המינון של יחידת הרנטגן הוקמה, ו 2) להכין מערכת מדידה דוזימטריה מעשית באמצעות סרט רדיוכרומי. לגבי כיול תפוקה, TG-61 מספק שיטה לשחזור במים. הפרוטוקול כאן משתמש Gammex RMI 457 מים מוצקים, כפי שהומלץ על ידי XStrahl, היצרן של הקרינה. למרות דוזימטריה יחסית (פרופילים או עקומות מינון עומק מנורמל למינון מרבי) ניתוח עם מים מוצקים, מסכים טוב יותר מאשר 1% עם זה של מים, יש הבדל של כ 3 עד 4% במינון מוחלט בשל מקדם ספיגת אנרגיה המונית גבוהה יותר עבור מים מוצקים לעומת מים. עם זאת, מכיוון שכל ההתקנות של מערכת XStrahl משתמשות בפרוטוקול המים המוצקים לכיול פלט, לא תיקנו עבור הבדלים אלה. ידיעת הפלט מאפשרת חישוב זמן החשיפה הנדרש כדי לספק מנה רצויה. הצבת סרט באותה התקנה כמו תא האיכרים מאפשרת לנו לספק מנות ידועות לסרט. סריקת הסרט מספקת צפיפויות אופטיות. לאחר מכן ניתן לגרף את המינון לסרט כנגד הצפיפות האופטית נטו המתאימה (הבדל בצפיפות האופטית לאחר ולפני החשיפה). פעולה זו מפיקה עקומת כיול סרט צילום. כאשר אנו משנים הגדרות ניסיוניות, שיעור המינון במצב זה יכול להשתנות, שכן שיעור המינון תלוי בגודל השדה, בעומק והחומר מוקרן. חשיפת הסרט עם ההתקנה הניסיונית מספקת לנו צפיפות אופטית נטו, ובאמצעות עקומת כיול הסרט, אנו יכולים לקבוע את המינון המתאים. חלוקת מינון זה על ידי הזמן הסרט היה מוקרן, אנחנו מקבלים את שיעור המינון. לאחר מכן ניתן להשתמש בקצב מינון זה כדי לחשב את זמן החשיפה כדי לספק מנה רצויה עבור ההתקנה הניסיונית הנתונה. הפרוטוקול המתואר לעיל מטפל במספר ניואנסים הקשורים לדוסימטריית סרטים. לדוגמה, לאחר החשיפה, הסרט דורש כ 24 שעות עבור התגובות הכימיות בשכבה הפעילה של הסרט להיות כמעט שלם. אי-המתנה לפרק זמן זה תוביל לצפיפות אופטית נמוכה יותר.
עבור כל מחקר יש דוזימטריה לשחזור חשוב לדעת ולהבין כמה מן המרכיבים העיקריים של הקרנה נתון. בפרט, חיוני לדעת ולפרט לחוקרים אחרים את התואם והמודל של הקרינה המשמשת, סוג המקור (רנטגן, רדיואקטיבי, וכו '), אנרגיה, שכבה חצי ערך, גודל השדה, מקור לפני השטח ומקור למרחקים isocenter, גודל החומר מוקרן, הנחתה לפני backscatter לאחר החומר המוקרן, שיעור מינון ספציפי לניסוי, סכימת שבר, ציוד דוזימטריה מדויק מנוצל, ואת פרוטוקול dosimetry בשימוש. כל נקודות המידע הללו הן מה שמתארים בצורה מלוכדת את איכות הקרן של הקרנה נתונה לפני מתן מנה לכל בעל חיים או תא19. נקודה רלוונטית נוספת של מידע מפרוטוקול זה ואחרים היא כי שיעור המינון שהושג בפרוטוקול 1 הוא פשוט הפלט של הקרינה בשימוש. עבור כל ניסוי נתון חשוב להגדיר את קצב המינון עבור התקנה מסוימת זו (פרוטוקול 4) בהשוואה לעקומת כיול סרט רדיוכרומי שנוצר (פרוטוקול 2).
ניסויים במבחנה מספק פרטים חשובים על ההתנהגות הרדיוביולוגית של קווי תאים סרטנים. במבחנה clonogenic תא הישרדות מבחנים במדויק להעריך ולכמת את הרגישות הרדיו הטבועה של קו התא20, סיוע בתכנון לוחות זמנים שבר בניסויים הבאים הסלולר או בעלי חיים קטנים21. באופן ספציפי, אלה מבחנים ערכים משוערים עבור הפרמטרים α β המשמשים במודל ליניארי-ריבועי לחזות מוות של תאים בתגובה הקרנות על פי המשוואה:
<img alt="Equation 9" src="/files/ftp_upload/61692/61692equ09.jpg"> (משוואה 9)
כאשר SF הוא החלק ששרד של תאים קיימא קלונוגנית, D הוא מינון קרינה ב Gy, α β הם פרמטרים מצוידים22. היחס α/β מספק מידה אינהרנטית של רגישות לרדיו הסלולר, עם ערכים גבוהים יותר בקורלציה עם רגישות מוגברת של קו תא22. כי מערכת יחסים תפקודית זו אינה ליניארית ביחס למינון, ההשפעות הביולוגיות של ערכת שבר הקרנות אינן קשורות רק למינון הכולל שנמסר, אלא גם למספר וגודל השברים23. המינון היעיל הביולוגי (BED) הוא מדד של המינון הביולוגי האמיתי המועבר לרקמה ומאפשר השוואה ישירה של תוכניות שברים שונים24,25. משוואת BED דורשת הערכה של α/β בלבד ומוצגת להלן:
<img alt="Equation 14" src="/files/ftp_upload/61692/61692equ14.jpg"> (משוואה 14)
כאשר n הוא מספר שברים של מינון D. מבחני הישרדות תא קלונוגני להעריך α/β להקל על השוואה ישירה של תוכניות שבר הקרנות באמצעות משוואת BED. ניתן להסיק מסקנות שגויות לגבי תגובת רקמה או איבר להקרנות (או שילובים של הקרנות עם אופנים אחרים) אם המיטה בקבוצות הטיפול אינה שוויונית בתוך או בין ניסויים. לדוגמה, 2 שברים של 10 Gy לעומת 4 שברים של 5 Gy אינם מניבים את אותה BED, ולכן תוכניות מנון אלה לא ניתן להשוות ישירות במונחים של תגובה ביולוגית. משוואת BED, אמנם לא מושלמת בשל מגבלות מובנות במודל הליניארי-ריבועי, אך מעריכה באופן אמין השפעות הוגנות עבור מגוון רחב של תנאי טיפול ניסיוניים24,25.
מבחני הישרדות תאים קלונוגניים בבירור לשחק תפקיד חשוב בחקר השפעות הקרנות במודלים סרטניים, אבל ניסויים במבחנה מציע מספר אפשרויות נוספות כדי להמשיך לחקור פרטים מכניים של רדיוביולוגיה של תאים סרטניים. שינויים פשוטים של מבחני ההישרדות של התא הקלונוגני שימשו כדי לקבוע את דרכי הפעולה עבור כמה כימותרפיה רגישה לרדיו, כגון paclitaxel או etoposide26,27. אפשרויות ניסיוניות נוספות במבחנה כוללות מחקרים אימונוציטוכימיים לבחינת מסלולי תיקון תאיים ספציפיים, כגון מוקדי γ-H2AX ו/או 53BP1 לתיקון שבירת דנ"א דו-גדילי28. ניסויים אלה עשויים להיות מעניינים במיוחד בעת השוואת הקרנות כאמצעי יחיד עם טיפולים משולבים, במיוחד כאשר בודקים פרטים מכניים עבור קו תא נתון. אפשרויות ניסיוניות אחרות כוללות מדידות ציטוקינים כדי לבחון את התפקיד המולד של התגובה הדלקתית של התא להקרנה או ניתוחים של אופן המוות התאי (כלומר, אפופטוזיס, נמק, קטסטרופה מיטוטית וכו ') בתנאים טיפוליים שונים29,30,31. סוג זה של ניסויים יכול להשלים או להחליף ניסויים בבעלי חיים ולספק הבנה מלאה יותר של רדיוביולוגיה של קו תאים סרטני. ללא קשר לבחירה של ניסויים נוספים לבצע, בדיקת הישרדות תא קלונוגני סטנדרטי כמתואר בפרוטוקול 3 היא הערכה רדיוביולוגית ראשונית חשובה של קו תאים.
מבחנים קלונוגניים ודוזימטריית קרינה מספקים לחוקר אמצעים לתכנן במדויק ניסויים הדומים יותר ישירות לתרחישים קליניים. עם תוספת של מודלים מכרסמים קטנים סרטן פרה-קוליני, ניתן ללמוד את התגובה לקרינה לבד או בהקשר של תוכנית טיפול vivo. לפני השימוש בבעלי חיים, חשוב לקבוע את תפוקת המינון היחסית של ההתקנה הספציפית אם היא שונה מהמערך המשמש לקביעת תפוקת המינון32,33. כשמדובר בקביעת שיעור המינון עבור גדלי שדה של &lt;10 מ"מ, השימוש בתא יינון הופך פחות מדויק בשל יישור בתוך שדה קטן ונפח חלקי ממוצע אפקטים33. השימוש בסרט רדיוכרומי כדי לקבוע פלט בשילוב עם ניסויים אימונוהיסטוכימיים in vivo שימש לקביעת תצהיר פלט ומינון בעבר16,34,35,36,37,38.

סרטן מייצגים באופן קולקטיבי את סיבת המוות השנייה המובילה בארה"ב ובמדינות רבות ברחבי העולם1. הקרנות הן אבן יסוד בטיפול בתת-סוגים רבים של גידולים ומנוהלות לכמחצית מכלל חולי הסרטן2,3. תוצאות המטופל עבור כמעט כל סוגי הסרטן השתפרו עם הזמן כמו ציוד המשמש להעברת מינוני קרינה התקדם בהתמדה וכמה גישות טיפול multimodal יעיל פותחו4,5,6, אבל שיעורי הישנות ותמותה עבור חולים עם סוגים מסוימים של גידולים להישאר גבוה7,8,9. לכן, הקרנות לסרטן ממשיך להיות תחום פעיל של מחקר בסיסי וקליני. מחקרי הקרנות פרה-קליניים רבים משתמשים בקרינה בקנה מידה קטן כדי לספק מנות קרינה למודלים במבחנה או בבעלי חיים של סרטן. עם שפע של ניסויים פוטנציאליים לערוך לחקור פרטי רדיוביולוגיה מכנית או טיפולים חדשניים, ניתן להיתקל במלכודות נפוצות שמובילות למסקנות שגויות, רבייה לקויה ומשאבים מבוזבזים. מלכודות אלה נופלות בתוך שלושה תחומים חשובים: דוזימטריה של הקרנה, אפיון במבחנה של קווי תאים מודל, ו בלוח הזמנים מנוון הקרנה vivo והגדרה. תוצאות מדויקות וניתן לשחזור מניסויים מתקדמים יותר קשה להשיג ללא תשומת לב מוקדמת להיבטים בסיסיים אלה של מחקר הקרנות.
הפרוטוקול המפורט בזאת מתאר אסטרטגיה כללית למניעת בעיות אלה או להפחתתן, והוא נשען על מספר מתודולוגיות שפותחו בעבר ומיועדות לשימוש עצמאי. שיטות נפרדות אלה מוזגו כך שחוקר המעוניין להתחיל או לשפר ניסויי הקרנות פרה-קוליניים יכול להשתמש בכך כמערך ניסיוני חזק. המסגרת המוצעת כוללת מתודולוגיה להזמנת מקריני בעלי חיים בקנה מידה קטן, לקביעת תכונות רדיוביולוגיות בסיסיות של קווי תאים סרטניים לדוגמה, ולעיצוב וניהול נאותים של לוח זמנים למינון ושברים למודלים של גידולים ב- vivo.

<table><tbody><tr><td>חומצה אצטית, קרחון</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A6283</td><td>מוצרי חומצה אצטית קרחונית זו או דומים מקובלים.</td></tr><tr><td>קריסטל סגול</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>C6158</td><td>מוצרי סגול קריסטל זה או דומים מקובלים.</td></tr><tr><td>בראומטר דיגיטלי</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>14-650-118</td><td>למדידות לחץ וטמפרטורה.</td></tr><tr><td>הדמיה סטנדרטית</td> <td>של אלקטרומטר</td><td>CDX 2000B</td><td>מכוילת על ידי ADCL; גורם תיקון זקוק, Pelec</td></tr><tr><td>Film</td><td>סרט EBT3</td><td>Gafchromic</td><td>מגיע בגיליונות של 25; סרטי כיול וסרטי ניסוי חייבים להגיע מאותו סט</td></tr><tr><td>Ionization Chamber</td><td>Farmer</td><td>PTW TN30013</td><td>מכויל על ידי ADCL @ שתי נקודות כיול</td></tr><tr><td>מתנול</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>34860</td><td>מוצרי מתנול זה או דומים מקובלים.</td></tr><tr><td>סורק תמונות</td><td>Epson</td><td>Perfection V700</td><td>הסורקים המקבילים הם V800, V10000, V11000, V12000</td></tr><tr><td>XenX</td><td>Xstrahl</td><td>NA</td><td>Irradiator בשימוש.</td></tr></tbody></table>

הזמנת הקרנה ודוזימטריה להערכת lq α ופרמטרים β, סכימת מינון קרינה ותצהיר מינון vivo

Irradiator Commissioning and Dosimetry for Assessment of LQ &alpha; and &beta; Parameters, Radiation Dosing Schema, and in vivo Dose Deposition

דוזימטריית קרינה היא קריטית באספקה מדויקת ושחזור של תוכניות קרינה במודלים פרה-קוליניים לרלוונטיות תרגום גבוהה. לפני ביצוע כל ניסויים במבחנה או in vivo, יש להעריך את תפוקת המינון הספציפית עבור הקרינה ועיצובים ניסיוניים בודדים. באמצעות תא יינון, אלקטרומטר, והתקנת מים מוצקים, ניתן לקבוע את תפוקת המינון של שדות רחבים ב- isocenter. באמצעות התקנה דומה עם סרטים רדיוכרומיים במקום תא היוניזציה, ניתן לקבוע גם את שיעורי המינון של שדות קטנים יותר בעומקים שונים. במבחנה clonogenic הישרדות מבחנים של תאים סרטניים בתגובה לטיפול בקרינה הם ניסויים זולים המספקים מידה של רגישות רדיו אינהרנטית של קווי תאים על ידי התאמת נתונים אלה עם המודל ליניארי-ריבועי המסורתי. פרמטרי מודל המוערכים ממסיעים אלה, בשילוב עם עקרונות המינונים היעילים הביולוגיים, מאפשרים לפתח לוחות זמנים משתנים של שברים לטיפול בקרינה המספקים מינונים יעילים מקבילים בניסויים בבעלי חיים נושאי גידולים. זהו גורם חשוב שיש לקחת בחשבון ולתקן בהשוואה בלוחות הזמנים של הקרנות vivo כדי למנוע בלבל פוטנציאלי של תוצאות עקב שונות במינונים יעילים נמסר. יחד, מאמר זה מספק שיטה כללית לאימות מינון של בעלי חיים פרה-קוליניים וקרני ארונות, הערכה במבחנה של רגישות לרדיו ואימות אספקת קרינה באורגניזמים חיים קטנים.

בעקבות פרוטוקול 1 יספק שיעור מינון ב Gy /min, אשר ספציפי הקרנה בשימוש. עם זאת, ללא קשר לסוג ההקרנה, עם קצב מינון ידוע ניתן ליצור עקומת כיול באמצעות פרוטוקול 2 המניבה סרטים דומים ועקומת כיול דומה לזו באיור 2A-B. מבחנים מוצלחים מפרוטוקול 3 יניבו מושבות שונות ומטומאות היטב של תאים שמכתימים סגול הומוגני. ניתן להשוות את הערכת α/β לערכי ספרות או לקבוצות טיפול אחרות כדי לפרש את רגישות הרדיו של קו התאים הנתון. שימוש בעקומת הכיול שפותחה בעקבות פרוטוקול 2 ומוצג באיור 2B, פרוטוקול 4 יניב שתי דגימות פילם הדומות לאיור 2A שניתן להשתמש בהן להערכת זמני ההקרנה הניסיוניים הנדרשים. אם מצלמת הדמיית פורטל מובנית זמינה עבור ההקרנה הנמצאת בשימוש, ניתן להשיג רדיוגרמות של בעלי חיים קטנים עם וללא איסוף. כיסוי תמונות אלה ידגים את המיקום המדויק של קרן הקרינה המקולפת ביחס לחיה הקטנה המטופלת כמתואר באיור 4A. מינון מוצלח תצהיר בפרוטוקול 5 ניתן לאשר בעקבות פרוטוקול 6. אינדיקציה אחת לכך שקרינה מופקדת במערכות in vivo או in vitro היא באמצעות זיהוי של שברי דנ"א כפולים. איור 4B, אותו עכבר המטופל אך ורק בחצי הכדור הימני באיור 4A, מדגים כתמי γH2AX חיוביים רק בחצי הכדור המטופל. באיור זה, הגרעינים מוכתמים ב- DAPI כדי להראות שני דברים; 1) כל המוח שעליו הוחל הנוגדן נגד γH2AX במהלך הניתוח ההיסטולוגי, ו -2) האונה הלא מטופלת של המוח נותרה ללא מוכתם.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61692/61692fig01.jpg"> איור 1: הגדרה גסה של תא יינון ופנטום מים שהוקמו לקביעת תפוקת המינון. הפיקטוגרמה ממחישה התקנה בסיסית תוך שימוש ברכיבים השונים הנדרשים לדוסימטריה באמצעות תא יינון ופאנטומים של מים מוצקים בתוך ארון ההקרנה. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61692/61692fig01large.jpg" target="_blank">לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61692/61692fig02.jpg"> איור 2: יצירת עקומת כיול באמצעות סרט רדיוכרומי. (א)שינוי צבע מייצג של סרט רדיוכרומי עם מינון הולך וגדל. למעלה משמאל (0 cGy); בפינה הימנית התחתונה (2000 cGy). (B) עקומת כיול סרט רדיוכרומי פוטנציאלית המשווה צפיפות אופטית נטו ומינון. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61692/61692fig02large.jpg" target="_blank">לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61692/61692fig03.jpg"> איור 3: מבחנים קלונוגניים של תאים סרטניים. טיפול בקרינה בתאים יכול להיעשות לפני הציפוי בשש צלחות באר / צלחות פטרי (A), או אחרי (B). בפאנל(C),מוצגת תמונה מייצגת של מבחני קלונוגניים מוצלחים עם תאי סרטן השד MDA-MB-231 לאחר ביצוע פרוטוקול סעיף 3. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61692/61692fig03large.jpg" target="_blank">לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61692/61692fig04.jpg"> איור 4: שימוש ברדיוגרמים כפולי שכבת-על למיקום (אם זמין) וכתם אימונוהיסטוכימי חיובי של γH2AX לאישור תצהיר מינון. (A)נציג שכבות רדיוגרמות המתארות מיקום של קרן קרינה. (B) תוצאות מייצגות המציינות תצהיר מינון לחצי הכדור הימני כפי שהוכח על ידי γH2AX אינטנסיביות מוגברת. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61692/61692fig04large.jpg" target="_blank">לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>פקטור תיקון</td>
			<td colspan="2">הסבר</td>
		</tr>
<tr>
<td>Nκ (100 ק</td>
			<td colspan="2">גורם כיול קרמה אווירית</td>
		</tr>
<tr>
<td>[(μen/ρ)Wאוויר] מים ומים
</td>
			<td colspan="2">הקצבה של מקדמי ספיגת אנרגיה המונית של מים לאוויר; כ- 1.05</td>
		</tr>
<tr>
<td>Pq, צ'אם
</td>
			<td colspan="2">תיקון חשבונאות עבור גזע קאמרי המשפיעים על תנודות פוטון perterbation לפי תא; כ- 1.022</td>
		</tr>
<tr>
<td>Pנדן
</td>
			<td colspan="2">תיקון חשבונאות עבור נדן הגנה על תא יינון; ערך של 1, כמו תא הוא עמיד למים</td>
		</tr>
<tr>
<td>פפול
</td>
			<td colspan="2">פקטור תיקון חשבונאות עבור קוטביות; נקבע בפרוטוקול 1</td>
		</tr>
<tr>
<td>Pיון
</td>
			<td colspan="2">פקטור תיקון חשבונאות עבור רקומבינציה יון; נקבע בפרוטוקול 1</td>
		</tr>
<tr>
<td>PTp
</td>
			<td colspan="2">תיקון גורם acocunting עבור temerpature ולחץ ביום הניסוי; נקבע בפרוטוקול 1</td>
		</tr>
</tbody></table>טבלה 1: גורמי תיקון הדרושים לקביעת שיעור המינון בפרוטוקול 1.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>מנה</td>
			<td>N</td>
		</tr>
<tr>
<td>0.5</td>
			<td>3</td>
		</tr>
<tr>
<td>1</td>
			<td>3</td>
		</tr>
<tr>
<td>2</td>
			<td>3</td>
		</tr>
<tr>
<td>3</td>
			<td>3</td>
		</tr>
<tr>
<td>4</td>
			<td>3</td>
		</tr>
<tr>
<td>6</td>
			<td>3</td>
		</tr>
<tr>
<td>8</td>
			<td>3</td>
		</tr>
<tr>
<td>10</td>
			<td>3</td>
		</tr>
<tr>
<td>12*</td>
			<td>3</td>
		</tr>
<tr>
<td>15*</td>
			<td>3</td>
		</tr>
<tr>
<td>20*</td>
			<td>3</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="2">
* הכרחי רק עבור מינונים העולים על 10 עבור ניסויים בודדים.</td>
		</tr>
</tbody></table>טבלה 2: מינונים לשימוש בדור של עקומת כיול סרט רדיוכרומי.

דוזימטריית קרינה מספקת טכניקה לשיפור הדיוק של ניסויים פרה-קליניים ולהבטחת כי מינוני הקרינה המועברים קשורים קשר הדוק לפרמטרים קליניים. פרוטוקול זה מתאר צעדים שיש לנקוט בכל שלב במהלך ניסויי קרינה פרה-קולינית כדי להבטיח תכנון ניסיוני תקין.

הזמנת הקרנה ודוזימטריה להערכת LQ α ופרמטרים β, סכימת מינון קרינה ותצהיר מינון vivo

Radiation dosimetry is critical in the accurate delivery and reproducibility of radiation schemes in preclinical models for high translational relevance. ...

פרוטוקול זה הוא שילוב חדשני של מספר מתודולוגיות דוזימטריות רדיו ביולוגיות וקרינה כדי להבטיח ניסויים מדויקים, הניתנים לשחזור והקרנות פרה-קוליניות. שיטות אלה מקשרות תנאים ניסיוניים לתקני מינון לאומיים ומאפשרות מדידות מדויקות של מינונים התואמים מינונים לטיפול בקרינה. תוך התמקדות בתכנון ניסויי הקרנות הניתנים לשחזור, פרוטוקול זה מספק לחוקרים את הכלים והשיטות הדרושים לביצוע מחקרים בעלי רלוונטיות תרגום גבוהה.פרוטוקולי כיול דוסימטרי יכולים להיות מאתגרים עבור טירונים, במיוחד עבור אלה ללא רקע בפיזיקה רפואית. אנו ממליצים להתייעץ עם פיזיקאי הקרנות כאשר מנסים לראשונה את הניסויים האלה. הטכניקות בפרוטוקול זה משותפות הן לפיזיקאי קרינה והן לחוקרים ביו-רפואיים.עם זאת, חלק מהם אינם מנוצלים בדרך כלל בשילוב. כדי לקבוע את תפוקת המינון המתאימה, הגדר את הקרינה לספק קרינה ב 220 קילובולג' שיא ו 13 מיליאמפר עם שדה פתוח 17 על 17 ס"מ ממוקם 35 ס"מ מהמקור. לסנן את הקרן עם מסנן נחושת 0.15 מילימטר עם מיקוד רחב וליישר את לוח סנטימטר אחד, לוח שני סנטימטרים, לוח שני סנטימטרים עם תא יינון ולוח סנטימטר אחד.לאחר הגדרת מחסנית הפנטום, הכנס את תא היוניזציה לתוך הפנטום והתאם את הערימות כך שהמקור למרחק פני השטח יהיה 33 ס"מ כאשר הוא מפולס כראוי. לאחר מכן אשר כי מדידות אלה ממוקמות כראוי בתוך תא היוניזציה ב 35 ס"מ מן האיזוצנטרי. כדי ליצור עקומת כיול סרט כרומי רדיו, להכין כמה חתיכות נוספות של סרט באותו גודל וכיוון ומניחים את הסרט בעומק של שני סנטימטרים בערימת פנטום מים מוצקים.כדי להתחיל את ההקרנה, מניחים פיסת סרט אחת על גבי ארבעה סנטימטרים של מים מוצקים ומניחים את שני הסנטימטרים הנותרים של מים מוצקים מעל הסרטים. לאחר דרישת סריקות סרט צילום לאחר החשיפה, יבא את קובצי התמונה לתוך ImageJ בתבנית קובץ טיפ ובחר תמונה, צבע ובחר פיצול ערוצים. בערוץ התמונה האדום בלבד, השתמש בכלי המלבן כדי לצייר אזור מעניין והקש Ctrl+M כדי לאפשר תעתיק של ערכי הממוצע מחלון התוצאות.לאחר שכל ערכי הפיקסלים הושגו עבור הסרטים שלא נחשפו וחשופים, חשב את הצפיפות האופטית נטו באמצעות המשוואה כפי שצוין, ולאחר מכן התווה את הצפיפות האופטית נטו כנגד המינון שבו הסרט נחשף והתאים לעלילה עם עקומה ריבועית. כדי לקבוע את ערך אלפא / בטא עבור קווי תאים סרטניים ספציפיים באמצעות מבחני קלונוגני, לספור את המספר וכתוצאה מכך של מושבות בכל קבוצת טיפול כדי לאפשר חישוב של שבר ההישרדות של כל צלחת, ואז להתוות את היומן הטבעי של שבר ההישרדות נגד המינון המתאים נמסר ולהתאים את העקומה עם פונקציה ריבועית. כדי לקבוע את תפוקת המינון הספציפית עבור עיצובים ניסיוניים משתנים, בחר גודל שדה ומרחק רצויים מהמקור והשתמש בפנטומי מים מוצקים כדי לספק הצטברות ומפלט לפי הצורך, תוך מיקום פיסת הסרט בכיוון המתאר בצורה הטובה ביותר את העיצוב הניסיוני.לאחר מכן ניתן לקבוע את המינון מהצפיפות האופטית נטו של הסרט באמצעות עקומת כיול הסרט עבור המינון. כדי לקבוע את מיקום הקרן המתאים לטיפול בעכבר נושא הגידול, לאחר אישור חוסר תגובה לרפלקס הדוושה, השתמש במצלמת פורטל מובנית ובמסנן אלומיניום כדי להשיג רדיוגרמה של העכבר הניסיוני ללא קולימיזציה, ולאחר מכן השג רדיוגרמה עם קולימיזציה במקום וכיסוי הרדיוגרמות ב- ImageJ כדי לקבוע את מיקום הקרן. תוך שימוש בעקומת הכיול כפי שהוכח, ניתן ליצור שתי דגימות פילם שניתן להשתמש בהן כדי להעריך את זמני ההקרנה הניסיוניים הנדרשים.כיסוי תמונות אלה יחשוף את המיקום המדויק של קרן הקרינה הקולינרית ביחס לחיה הקטנה המטופלת. לאחר מכן ניתן לאשר תצהיר מינון מוצלח כפי שמודגם על ידי כתמי גמא-H2AX חיוביים שנצפו בחצי הכדור המטופל רק בניתוח מייצג זה. שמירה על עקביות בעת מעבר מקביעת פלט הקרנה ליצירת עקומת כיול סרט וכאשר קביעת המינון עבור העיצוב הניסיוני האידיאלי שלך היא קריטית.ביצוע פרוטוקולים אלה מאפשר לחוקרים לחקור מגוון רחב של שאלות רדיוביולוגיות רלוונטיות קלינית בסביבה פרה-קלינית. שאלות אלה עשויות להוביל להבנה טובה יותר של תוצאות המטופל. הפרוטוקול הזה הוא לא טכניקה עצמאית חדשה.עם זאת, שילוב מתודולוגיות אלה יוביל לרלוונטיות קלינית ישירה ולתת תובנות על התוצאות עבור מינונים לראות במרפאה.

irradiator-commissioning-dosimetry-for-assessment-lq-parameters

Research

JoVE Journal

Biology

ביולוגיה

הגידול בחולים המוח שגרתי לעבור הקרנות גולגולתי, ואף מועיל, טיפול זה לעתים קרובות תוצאות תפקוד קוגניטיבי מתישה. זו הבעיה הבלתי פתורה רציני כרגע, לא נותר קליני, העלתה את המאמצים שלנו כדי לתכנן תא גזע טיפולים מבוססי להתאוששות של קרינה הנגרמת decrements קוגניטיבי.

גזע להשתלות אסטרטגיות Cell לשיקום של ליקוי קוגניטיבי נגרמת על ידי הקרנות גולגולתי

מספר גדל והולך של התקני טיפול קרינתי להציע את היתרון של מתן המינון דרך קורות קטנות מאוד לגידול, ומאפשר לקונפורמיות מוגברת ומינונים גבוהים יותר לשברים. גלאים רבים ושונים יכולים לשמש לdosimetry של השדות הקטנים האלה. במחקר הנוכחי, ההשפעה של רקומבינציה יון נחקרת לתא יינון נוזלי באמצעות מערכת טיפול קרינתי stereotactic.

אפיון השפעות רקומבינציה בנוזלי יינון קאמרי משמש לdosimetry של מאיץ radiosurgical

טיפול בקרינה סטריאוטקטית לגוף אבלטיבי (SBRT) כרוך באספקה מדויקת של קרינה במינון גבוה למטרות גידול סרטני. פלטפורמת SBRT חדשה מציעה מאיץ קרינה גימבל ראשון מסוגו המותקן בתוך שער אורינג מסתובב המסוגל לעקוב אחר גידול דינמי מונחה תמונה. כאן, אנו מתארים מעקב דינמי אחר גידולים עבור מטרות ריאה.

מעקב גידול ריאות דינמי לstereotactic פולשני גוף קרינת תרפיה

בעבר, הקרנה בעלי חיים קטנים בוצעה בדרך כלל ללא יכולת למקד נפח הגידול מוגדרים היטב היטב. המטרה הייתה כדי לחקות את הטיפול של גליובלסטומה אנושי אצל חולדות. באמצעות פלטפורמה הקרנה בעלי חיים קטנים, ביצענו מונחה MRI תלת-ממד קונפורמיים הקרנה עם חיית המחמד המשנה של אמצעי אחסון מבוססי לחיזוק באווירה פרה.

PET ו- MRI מודרך הקרנה של מודל גליובלסטומה עכברים באמצעות מיקרו-בעוצמה

טיפול בקרינה הוא טיפול בסרטן מורכב הדורש מומחים מרובים ליצור תוכנית טיפול ולספק הבטחת איכות (QA) לפני הלידה לחולה. פרוטוקול זה מתאר את השימוש של מערכת אוטומטית לחלוטין, הקרינה תכנון המסייע (RPA), כדי ליצור תוכניות טיפול קרינה באיכות גבוהה.

קרינה תכנון העוזרת - מפושטת, אוטומטי לחלוטין טיפול הקרנות תכנון המערכת

היסודות של קרינה תכנון ואספקה עבור פרוטון טיפול באמצעות סרטן הערמונית כמודל מוצגים. היישום של עקרונות אלה לאתרים אחרים למחלה שנבחרה מדגיש כמה הקרנות פרוטון עשוי לשפר את התוצאות הקליניות לחולי סרטן.

פרוטון טיפול משלוח ויישומו קלינית של מחלות ממאירות גידולים מוצקים בחר

מאיצים ליניאריים קליניים יכולים לשמש כדי לקבוע את ההשפעות הביולוגיים של מגוון רחב של שיעורי מינון על תאים סרטניים. אנו דנים כיצד להגדיר מאיץ ליניארי עבור מבוסס התא בחני והוא אומר עבור תאים גזע כמו סרטן גדל כמו כדורי tumorspheres ההשעיה וקווי התאים הגדלים כמו תרבויות חסיד.

שימוש במאיץ ליניארי לניהול ניסויים רדיוביולוגיה ביולוגיה

שיטה זו מעריכה את המינון נספג של מבנים שונים עבור פפטיד-קולטן-רדיונוקלידה תרפיה (PRRT) עם האפשרות של הימנעות איברים חופפים על 2D-תחזיות. טורי מישורי הגוף הסדרתי תמונות לאפשר הערכה של מינונים נספג לאורך כל הגוף, בעוד הגישה היברידית, שילוב של תמונות מישורי 3D-הזהיר/CT התמונה, מתגבר על מגבלות של חופפים מבנה.

הגוף שלמות קרינה פרוטוקול לקולטן פפטיד (PRRT): 2D תמונה מישורי היברידית 2D + 3D שיטות הטיפול הזהיר/CT תמונה

מסמך זה מתאר פרוטוקול dosimetry חדש עבור הקרנת תאים באמצעות ציוד רנטגן באנרגיה נמוכה. המדידות מבוצעות בתנאים המדמים תנאי הקרנת תאים אמיתיים ככל האפשר.

דוזימטריה עבור הקרנת תאים באמצעות Orthovoltage (40-300 kV) מתקני רנטגן

כאן אנו מציגים פרוטוקול לביצוע טומוגרפיה מבוססת טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים פרה-קלינית במודל גליובלסטומה עכברוש באמצעות אלגוריתמים שפותחו בתוך הבית כדי לייעל את הדיוק והיעילות.

פוזיטרונים פליטת טומוגרפיה מבוסס מינון ציור הקרנות טיפול במודל חולדת Glioblastoma באמצעות פלטפורמת מחקר קרינה בבעלי חיים קטנים

פרוטוקול זה מתאר סדרה של כלים אוטומטיים המיועדים לרדיותרפיה, עיצוב אוטומטי ותכנון אוטומטי באיכות גבוהה, הארוזים לשירות מבוסס אינטרנט כדי למקסם את החוסן והמדרגיות תוך מזעור עלויות התפעול.

עוזר תכנון קרינה - כלי מבוסס אינטרנט לתמיכה ברדיותרפיה באיכות גבוהה במרפאות עם משאבים מוגבלים

למד שיטות דוזימטריה וכיול קרינה לניסויים טרום-קליניים באונקולוגיה. פרוטוקול זה מקשר תנאים ניסיוניים לסטנדרטים לאומיים ומאפשר מדידת מינונים מדויקת לטיפולים קליניים.

הזמנת הקרנה ודוזימטריה להערכת LQ α ופרמטרים β, סכימת מינון קרינה ותצהיר מינון vivo

גלה סרטונים נוספים