Name: Inbedrijfstelling van bestralingsstralings en dosimetrie voor de beoordeling van LQ-α en β parameters, stralingsdoseerschema en in vivo dosisdepositie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-03-11T13:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 20 s
Description: Leer stralingsdosimetrie voor preklinische oncologie-experimenten met kalibratieprotocollen, ionisatiekamers en radiochromische film. Deze methode koppelt experimentele omstandigheden aan nationale dosisnormen voor klinisch relevant onderzoek.

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

De auteurs willen de Microscope and Animal Models Imaging Facilites van WVU bedanken voor het gebruik van hun apparatuur ondersteund door subsidienummer P20GM103434. Bovendien werd dit werk ondersteund door subsidienummer P20GM121322 van de National Institue of General Medical Sciences, door het National Cancer Institute subsidienummer F99CA25376801 en het Mylan Chair Endowment Fund.

<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>

De auteurs hebben geen onthullingen te doen.

Het bovenstaande protocol beschrijft een gebruiksvriendelijke aanpak voor stralingsdosimetrie, bepaling van α/β waarden in kankercellijnen, en een kort voorbeeld van een aanpak voor bestraling in een preklinisch model van hersenmetastasen van borstkanker. Deze methoden kunnen worden gebruikt om elk model van kanker te bestuderen en zijn niet alleen beperkt tot hersenmetastasen van borstkanker. In deze sectie bespreken we de relevante fijne kneepjes die ten grondslag liggen aan preklinische radiotherapie-experimenten.
Dosimetrie bestaat uit twee delen: 1) kalibreer de uitgang met een boerenkamer, zodat de dosissnelheid van de röntgeneenheid wordt vastgesteld, en 2) bereid een praktisch dosimetriemeetsysteem voor met behulp van radiochrome film. Wat de uitgangskalibratie betreft, biedt TG-61 een reproduceerbare methode in water. Het protocol hier maakt gebruik van Gammex RMI 457 vast water, zoals aanbevolen door XStrahl, de fabrikant van de bestralingsmachine. Hoewel relatieve dosimetrie (profielen of dieptedosiscurves genormaliseerd tot maximale dosis) analyse met vast water, akkoord gaat met beter dan 1% met die van water, is er een verschil van ongeveer 3 tot 4% in absolute dosis als gevolg van een hogere massa-energieabsorptiecoëfficiënt voor vast water in vergelijking met water. Aangezien alle installaties van het XStrahl-systeem echter het vastewaterprotocol gebruiken voor uitvoerkalibratie, hebben we deze verschillen niet gecorrigeerd. Door de output te kennen, kan de blootstellingstijd worden berekend die nodig is om een gewenste dosis te leveren. Door film in dezelfde opstelling te plaatsen als de boerenkamer kunnen we bekende doses aan de film leveren. Het scannen van de film levert vervolgens optische dichtheden op. De dosis van de film kan vervolgens worden gegrafeerd tegen de overeenkomstige netto optische dichtheid (verschil in optische dichtheid na en vóór blootstelling). Dit produceert een filmkalibratiecurve. Wanneer we experimentele opstellingen wijzigen, kan de dosissnelheid in die situatie veranderen, omdat de dosissnelheid afhankelijk is van de veldgrootte, diepte en het materiaal dat wordt bestraald. Het blootstellen van film met de experimentele opstelling biedt ons een netto optische dichtheid, en met behulp van de filmkalibratiecurve kunnen we vervolgens de bijbehorende dosis bepalen. Als we deze dosis delen tegen de tijd dat de film werd bestraald, krijgen we de dosissnelheid. Deze dosissnelheid kan vervolgens worden gebruikt om de blootstellingstijd te berekenen om een gewenste dosis te leveren voor de gegeven experimentele opstelling. Het hierboven beschreven protocol behandelt verschillende nuances die verband houden met filmdosimetrie. Na blootstelling heeft de film bijvoorbeeld ongeveer 24 uur nodig om de chemische reacties in de actieve laag van de film vrijwel compleet te laten zijn. Niet wachten op deze hoeveelheid tijd zal leiden tot een lagere optische dichtheid.
Voor elke studie om reproduceerbare dosimetrie te hebben, is het belangrijk om verschillende van de belangrijkste elementen van een bepaalde bestralingsmachine te kennen en te begrijpen. In het bijzonder het is van cruciaal belang om andere onderzoekers het merk en het model van de gebruikte bestralingsoven, het brontype (röntgen, radioactief, enz.), energie, halve waarde laag, veldgrootte, bron tot oppervlakte en bron tot isocenter afstanden, grootte van het bestraalde materiaal, demping voor en terug te weten na het bestraalde materiaal, experimentspecifieke dosissnelheid, fractioneringsschema, gebruikte exacte dosimetrieapparatuur en het gebruikte dosimetrieprotocol. Al deze informatiepunten beschrijven op samenhangende wijze de straalkwaliteit van een bepaalde bestralingsoven voordat een dosis aan een dier of cel wordt toegediend19. Een ander relevant punt van informatie uit dit protocol en andere is dat de dosissnelheid die in Protocol 1 wordt bereikt, gewoon de output is van de bestralingsmachine die wordt gebruikt. Voor een bepaald experiment is het belangrijk om de dosissnelheid voor die specifieke opstelling te bepalen (Protocol 4) in vergelijking met een gegenereerde radiochrome filmkalibratiecurve (Protocol 2).
In vitro experimenten geven belangrijke details over het radiobiologisch gedrag van kankercellijnen. In vitro clonogene celoverlevingstests schatten en kwantificeren nauwkeurig de inherente radiogevoeligheid van een cellijn20, wat helpt bij het ontwerpen van fractioneringsschema 's in latere cellulaire of kleine dierproeven21. In het bijzonder benaderen deze tests de geschatte waarden voor de parameters α en β die in het lineair-kwadratische model worden gebruikt om celdood te voorspellen als reactie op radiotherapie volgens de vergelijking:
<img alt="Equation 9" src="/files/ftp_upload/61692/61692equ09.jpg"> (Vergelijking 9)
waarbij SF de overlevende fractie van clonogenisch levensvatbare cellen is, D stralingsdosis in Gy is en α en β zijn aangebracht parameters22. De verhouding α/β biedt een inherente maat voor cellulaire radiogevoeligheid, waarbij hogere waarden correleren met verhoogde gevoeligheid van een cellijn22. Omdat deze functionele relatie niet-lineair is met betrekking tot de dosis, zijn de biologische effecten van een radiotherapiefractieschema niet alleen gerelateerd aan de totale geleverde dosis, maar ook aan het aantal en de grootte van fracties23. De biologische effectieve dosis (BED) is een maat voor de werkelijke biologische dosis die aan een weefsel wordt geleverd en maakt een directe vergelijking van verschillende fractioneringsschema 'smogelijk 24,25. De BED-vergelijking vereist alleen een schatting van α/β en wordt hieronder weergegeven:
<img alt="Equation 14" src="/files/ftp_upload/61692/61692equ14.jpg"> (Vergelijking 14)
waarbij n het aantal fracties van dosis D is. Clonogene celoverlevingstests schatten α/β en vergemakkelijken de directe vergelijking van radiotherapiefractieschema's via de BED-vergelijking. Er kunnen onjuiste conclusies worden getrokken met betrekking tot een weefsel- of orgaanrespons op radiotherapie (of combinaties van radiotherapie met andere modaliteiten) als het BED in de behandelingsgroepen niet billijk is binnen of tussen experimenten. Bijvoorbeeld, 2 fracties van 10 Gy in vergelijking met 4 fracties van 5 Gy leveren niet hetzelfde BED op, en dus kunnen deze doseerschema's niet rechtstreeks worden vergeleken in termen van biologische respons. Hoewel de BED-vergelijking onvolmaakt is als gevolg van inherente beperkingen in het lineair-kwadratische model , schat de BED-vergelijking op betrouwbare wijze billijke effecten in voor een breed scala aan experimentele behandelingsomstandigheden24,25.
Clonogene celoverlevingstests spelen duidelijk een belangrijke rol bij het bestuderen van radiotherapie-effecten in kankermodellen, maar in vitro experimenten bieden een aantal extra opties om mechanistische details van radiobiologie van kankercellen verder te onderzoeken. Eenvoudige wijzigingen van de clonogene celoverlevingstest werden gebruikt om de werkingsmodi te bepalen voor sommige radiosensibiliserende chemotherapieën, zoals paclitaxel of etoposide26,27. Verdere in vitro experimentele opties omvatten immunocytochemiestudies om specifieke cellulaire reparatieroutes te onderzoeken, zoals γ-H2AX foci en/of 53BP1-kleuring voor dubbelstrengs DNA-breukherstel28. Deze experimenten kunnen van bijzonder belang zijn bij het vergelijken van radiotherapie als een enkele modaliteit met combinatietherapieën, vooral bij het onderzoeken van mechanistische details voor een bepaalde cellijn. Andere experimentele opties omvatten cytokinemetingen om de aangeboren rol van de ontstekingsreactie van een cel op bestraling te onderzoeken of analyses van de wijze van celdood (d.w.z. apoptose, necrose, mitotische catastrofe, enz.) onder verschillende therapeutische omstandigheden29,30,31. Dit type experimenten kan dierproeven aanvullen of vervangen en een vollediger begrip van de radiobiologie van een kankercellijn bieden. Ongeacht de keuze van aanvullende experimenten om uit te voeren, is een standaard clonogene celoverlevingstest zoals beschreven in protocol 3 een belangrijke initiële radiobioologische beoordeling van een cellijn.
Clonogene tests en stralingsdosimetrie bieden de onderzoeker een middel om experimenten nauwkeuriger te plannen om directer op klinische scenario's te lijken. Met de toevoeging van preklinische kankermodellen voor kleine knaagdieren, is het mogelijk om de reactie op straling alleen of in de context van een behandelplan in vivo te bestuderen. Alvorens dieren te gebruiken, is het belangrijk om de relatieve dosisoutput van de specifieke opstelling te bepalen als deze afwijkt van de opstelling die wordt gebruikt voor de bepaling van de dosisoutput32,33. Als het gaat om het bepalen van een dosissnelheid voor veldgroottes van <10 mm, wordt het gebruik van een ionisatiekamer minder nauwkeurig als gevolg van uitlijning binnen een klein veld en gedeeltelijke volumemiddelingseffecten33. Het gebruik van radiochrome film om de output te bepalen in combinatie met in vivo immunohistochemische experimenten is gebruikt om de output en dosisdepositie te bepalen in de afgelopen16,34,35,36,37,38.

Kankers vertegenwoordigen gezamenlijk de op een na belangrijkste doodsoorzaak in de VS en in veel landen over de hele wereld1. Bestralingstherapie is een hoeksteen van de behandeling voor veel tumorsubtypen en wordt toegediend aan ongeveer de helft van alle kankerpatiënten2,3. De resultaten van patiënten voor bijna alle kankers zijn in de loop van de tijd verbeterd, aangezien de apparatuur die wordt gebruikt om stralingsdoses te leveren gestaag is gevorderd en sommige effectieve multimodale therapiebenaderingen zijn ontwikkeld4,5,6 , maar de recidief - ensterftecijfersvoor patiënten met bepaalde soorten tumoren blijven hoog7,8,9. Radiotherapie voor kanker blijft dus een actief gebied van fundamenteel en klinisch onderzoek. Veel preklinische radiotherapiestudies maken gebruik van kleinschalige bestralings om stralingsdoses te leveren aan in vitro of dierlijke modellen van kanker. Met een veelheid aan potentiële experimenten om mechanistische radiobiologiedetails of nieuwe behandelingen te onderzoeken, kunnen veelvoorkomende valkuilen worden ondervonden die leiden tot onjuiste conclusies, slechte reproduceerbaarheid en verspilde middelen. Deze valkuilen vallen binnen drie belangrijke gebieden: bestralingsdosimetrie, in vitro karakterisering van modelcellijnen en in vivo bestralingsschema en -opstelling. Nauwkeurige en reproduceerbare resultaten van meer geavanceerde experimenten zijn moeilijk te bereiken zonder voorafgaande aandacht voor deze fundamentele aspecten van radiotherapieonderzoek.
Het hierin beschreven protocol beschrijft een gegeneraliseerde strategie om deze problemen te voorkomen of te beperken en maakt gebruik van verschillende eerder ontwikkelde methodologieën die bedoeld zijn voor onafhankelijk gebruik. Deze verschillende methoden zijn samengevoegd zodat een onderzoeker die geïnteresseerd is in het starten of verbeteren van preklinische radiotherapie-experimenten dit kan gebruiken als een robuuste experimentele lay-out. Het voorgestelde kader omvat methodologie voor de inbedrijfstelling van kleinschalige dierlijke bestralingsinstallaties, voor het bepalen van de basis radiobioologische eigenschappen van modelkankercellijnen en voor het op de juiste manier ontwerpen en toedienen van een doseer- en fractioneringsschema voor in vivo tumormodellen.

<table><tbody><tr><td>Azijnzuur, glazuur</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A6283</td><td>Dit of vergelijkbare glazuur azijnzuur producten zijn acceptabel.</td></tr><tr><td>Kristalviolet</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C6158</td><td>Dit of vergelijkbare kristalviolet producten zijn acceptabel.</td></tr><tr><td>Digitaal barometer</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-650-118</td><td>Voor druk- en temperatuurmetingen.</td></tr><tr><td>Elektrometer</td><td>Standard Imaging</td><td>CDX 2000B</td><td>Gekalibreerd door een ADCL; Correctiefactor nodig, Pelec</td></tr><tr><td>Film</td><td>Gafchromic</td><td>EBT3 Film</td><td>Komt in vellen van 25; kalibratiefilms en experimentele films moeten uit dezelfde set komen</td></tr><tr><td>Ionisatiekamer</td><td>Farmer</td><td>PTW TN30013</td><td>Gekalibreerd door een ADCL bij twee kalibratiepunt</td></tr><tr><td>Methanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>34860</td><td>Dit of vergelijkbare methanol producten zijn acceptabel.</td></tr><tr><td>Fotoscanner</td><td>Epson</td><td>Perfection V700</td><td>Gelijkwaardige scanners zijn V800, V10000, V11000, V12000</td></tr><tr><td>XenX</td><td>Xstrahl</td><td>NA</td><td>Gebruikte bestraler.</td></tr></tbody></table>

inbedrijfstelling van bestralingsstralings en dosimetrie voor de beoordeling van lq-α en β parameters, stralingsdoseerschema en in vivo dosisdepositie

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

Stralingsdosimetrie is van cruciaal belang voor de nauwkeurige levering en reproduceerbaarheid van stralingsschema's in preklinische modellen voor een hoge translationele relevantie. Alvorens in vitro of in vivo experimenten uit te voeren, moeten de specifieke dosisoutput voor de bestralingsmachine en individuele experimentele ontwerpen worden beoordeeld. Met behulp van een ionisatiekamer, elektrometer en vaste wateropstelling kan de dosisuitvoer van brede velden in isocenter worden bepaald. Met behulp van een vergelijkbare opstelling met radiochrome films in de plaats van de ionisatiekamer kunnen ook dosissnelheden voor kleinere velden op verschillende diepten worden bepaald. In vitro clonogene overlevingstests van kankercellen als reactie op bestraling zijn goedkope experimenten die een maat bieden voor inherente radiogevoeligheid van cellijnen door deze gegevens te passen bij het traditionele lineair-kwadratische model. Modelparameters geschat op basis van deze tests, gecombineerd met de principes van biologische effectieve doses, stelt iemand in staat om verschillende fractioneringsschema's te ontwikkelen voor bestraling die gelijkwaardige effectieve doses bieden in tumordragende dierproeven. Dit is een belangrijke factor om te overwegen en te corrigeren voor bij het vergelijken van in vivo bestralingstherapieschema's om mogelijke verwarring van de resultaten als gevolg van variantie in de geleverde effectieve doses te elimineren. Samen biedt dit artikel een algemene methode voor dosisuitvoerverificatie preklinische bestralingsapparaten voor dieren en kasten, in vitro beoordeling van radiogevoeligheid en verificatie van stralingsafgifte in kleine levende organismen.

Volgens protocol 1 zal een dosissnelheid in Gy/min worden verstrekt, die specifiek is voor de bestralingsmachine die wordt gebruikt. Ongeacht het type bestralingsmachine kan echter met een bekende dosissnelheid een kalibratiecurve worden gegenereerd met behulp van protocol 2 dat vergelijkbare films oplevert en een vergelijkbare kalibratiecurve als die in figuur 2A-B. Een succesvolle test uit protocol 3 levert verschillende, goed afgebakende kolonies cellen op die homogeen violet beitsen. De schatting van α/β kan worden vergeleken met literatuurwaarden of andere behandelingsgroepen om de radiogevoeligheid van de opgegeven cellijn te interpreteren. Met behulp van de kalibratiecurve die is ontwikkeld volgens protocol 2 en weergegeven in figuur 2B,levert protocol 4 twee filmmonsters op die lijken op figuur 2A en die kunnen worden gebruikt om de vereiste experimentele bestralingstijden te schatten. Als er een ingebouwde portaalbeeldcamera beschikbaar is voor de bestralingsmachine die wordt gebruikt, kunnen radiogrammen van kleine dieren worden verkregen met en zonder collimatie. Het overlappen van deze beelden toont de exacte positionering van de gebotste stralingsstraal ten opzichte van het kleine dier dat wordt behandeld zoals afgebeeld in figuur 4A. Succesvolle dosisdepositie in protocol 5 kan worden bevestigd volgens protocol 6. Een indicatie dat straling wordt afgezet in een in vivo of in vitro systeem is door de detectie van dubbelstrengs DNA-breuken. Geïllustreerd in figuur 4B, dezelfde muis die alleen door de rechterhersenhelft wordt behandeld in figuur 4A, toont positieve γH2AX-vlekken alleen in de behandelde hemisfeer. In deze figuur zijn de kernen bevlekt met DAPI om twee dingen te laten zien; 1) het geheel is van de hersenen waarop het anti-γH2AX-antilichaam werd toegepast tijdens histologische analyse, en 2) de onbehandelde hersenhelft blijft onbevlekt.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61692/61692fig01.jpg"> Figuur 1: Ruwe opstelling van ionisatiekamer en water fantoom ingesteld voor bepaling van de dosisuitvoer. Het pictogram illustreert een basisopstelling met behulp van de verschillende componenten die nodig zijn voor dosimetrie met behulp van een ionisatiekamer en vaste waterfantomen in de kast van de bestralingsoven. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61692/61692fig01large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61692/61692fig02.jpg"> Figuur 2: Generatie van een kalibratiecurve met behulp van radiochrome film. (A) Representatieve kleurverandering van radiochrome film met toenemende dosis. Linksboven (0 cGy); rechtsonder (2000 cGy). (B) Potentiële radiochrome filmkalibratiecurve waarbij de netto optische dichtheid en dosis worden vergeleken. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61692/61692fig02large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61692/61692fig03.jpg"> Figuur 3: Clonogene test van kankercellen. Bestraling van cellen kan worden gedaan voorafgaand aan het plateren in zes putplaten / petrischaaltjes(A),of na (B). In paneel (C) wordt een representatieve afbeelding weergegeven van een succesvolle clonogene test met MDA-MB-231 borstkankercellen na het volgen van Protocol Sectie 3. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61692/61692fig03large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61692/61692fig04.jpg"> Figuur 4: Gebruik van dubbele overlappende radiogrammen voor positionering (indien beschikbaar) en positieve γH2AX immunohistochemische kleuring ter bevestiging van dosisdepositie. (A) Representatieve bedekte radiogrammen die de plaatsing van stralingsstralen weergeven. (B) Representatieve resultaten die wijzen op dosisdepositie naar de rechterhersenhelft, zoals aangetoond door verhoogde γH2AX-intensiteit. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61692/61692fig04large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Correctiefactor</td>
			<td colspan="2">Uitleg</td>
		</tr>
<tr>
<td>Nκ</td>
			<td colspan="2">Lucht kerma kalibratiefactor</td>
		</tr>
<tr>
<td>[(μen/ρ)Wlucht] water (water)
</td>
			<td colspan="2">Rantsoen van massa-energieabsorptiecoëfficiënten van water naar lucht; ongeveer 1,05</td>
		</tr>
<tr>
<td>Pq, Cham
</td>
			<td colspan="2">Correctieboekhouding voor kamerstam die de perterbatie van fotonfluence per kamer beïnvloedt; ongeveer 1.022</td>
		</tr>
<tr>
<td>Pschede
</td>
			<td colspan="2">Correctieboekhouding voor schedebeschermende ionisatiekamer; waarde van 1, omdat kamer waterdicht is</td>
		</tr>
<tr>
<td>Ppol
</td>
			<td colspan="2">Correctiefactor die rekening houdt met polariteit; bepaald in Protocol 1</td>
		</tr>
<tr>
<td>Pion
</td>
			<td colspan="2">Correctiefactor voor ionenrecombinatie; bepaald in Protocol 1</td>
		</tr>
<tr>
<td>PTp
</td>
			<td colspan="2">Correctiefactor acocunting voor temerpatuur en druk op de dag van het experiment; bepaald in Protocol 1</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabel 1: Correctiefactoren die nodig zijn voor de bepaling van de dosissnelheid in Protocol nr.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Dosis</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">
* Alleen nodig voor doses van meer dan 10 voor individuele experimenten.</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabel 2: Doses die moeten worden gebruikt bij het genereren van radiochrome filmkalibratiecurve.

Stralingsdosimetrie biedt een techniek om de nauwkeurigheid van preklinische experimenten te verbeteren en ervoor te zorgen dat de geleverde stralingsdoses nauw verwant zijn aan klinische parameters. Dit protocol beschrijft de stappen die in elke fase moeten worden genomen tijdens preklinische stralingsexperimenten om een goed experimenteel ontwerp te garanderen.

Inbedrijfstelling van bestralingsstralings en dosimetrie voor de beoordeling van LQ-α en β parameters, stralingsdoseerschema en in vivo dosisdepositie

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

Dit protocol is een nieuwe combinatie van verschillende radiobiologische en stralings dosimeterische methodologieën om nauwkeurige, reproduceerbare, preklinische radiotherapie-experimenten te garanderen. Deze methoden koppelen experimentele omstandigheden aan nationale dosisnormen en maken nauwkeurige metingen mogelijk van doses die overeenkomen met de doses voor bestraling. Dit protocol richt zich op het ontwerp van reproduceerbare radiotherapie-experimenten en biedt onderzoekers de tools en methoden die nodig zijn om studies uit te voeren met een hoge translationele relevantie.Dosimetrische kalibratieprotocollen kunnen een uitdaging zijn voor beginners, vooral voor mensen zonder de achtergrond in de medische natuurkunde. We stellen voor om een radiotherapeutische fysicus te raadplegen bij het eerste poging tot deze experimenten. De technieken in dit protocol zijn gemeenschappelijk voor zowel stralingsfysici als biomedische onderzoekers.Sommige van deze worden echter meestal niet in combinatie gebruikt. Om de juiste dosisoutput te bepalen, stelt u de bestraling in om straling af te leveren op een kilovoltage van 220 pieken en 13 milliampère met een open veld van 17 bij 17 centimeter op 35 centimeter van de bron. Filter de balk met een koperfilter van 0,15 millimeter met een brede focus en lijn de plaat van één centimeter, de twee centimeter plaat, de twee centimeter plaat met de ionisatiekamer en de plaat van één centimeter uit.Nadat u de fantoomstapel hebt ingesteld, plaatst u de ionisatiekamer in het fantoom en past u de stapels zo aan dat de bron tot oppervlakteafstand 33 centimeter is wanneer deze op de juiste manier wordt geëgeerd. Bevestig vervolgens dat deze metingen correct zijn geplaatst in de ionisatiekamer op 35 centimeter van het isocenter. Om een radiochromische filmkalibratiecurve te maken, bereidt u verschillende extra stukken film van dezelfde grootte en oriëntatie voor en plaatst u de film op een diepte van twee centimeter in de fantoomstapel met vast water.Om de bestraling te beginnen, plaatst u een stuk film bovenop vier centimeter vast water en plaatst u de resterende twee centimeter vast water boven de films. Nadat filmscans na blootstelling zijn vereist, importeert u de afbeeldingsbestanden in ImageJ in een tiff-bestandsindeling en selecteert u Afbeelding, Kleur en selecteert u Kanalen splitsen. Gebruik alleen in het rode afbeeldingskanaal het gereedschap rechthoek om een interessant gebied te tekenen en druk op Ctrl+M om toe te staan dat de gemiddelde waarden uit het resultatenvenster worden getranscribeerd.Zodra alle pixelwaarden zijn verkregen voor de onbelichte en blootgestelde films, berekent u de netto optische dichtheid met behulp van de vergelijking zoals aangegeven en plott u vervolgens de netto optische dichtheid tegen de dosis waarbij de film is blootgesteld en past u het plot met een kwadratische curve. Om de alfa/bètawaarde voor specifieke kankercellijnen te bepalen via een clonogene test, telt u het resulterende aantal kolonies in elke behandelingsgroep om de overlevingsfractie van elke plaat te berekenen, plot u vervolgens het natuurlijke logboek van de overlevingsfractie ten opzichte van de overeenkomstige geleverde dosis en past u de curve aan met een kwadratische functie. Om de specifieke dosisuitvoer voor variabele experimentele ontwerpen te bepalen, selecteert u een gewenste veldgrootte en afstand tot de bron en gebruikt u vaste waterfantomen om indien nodig opbouw en backscatter te bieden, waarbij het stuk film in de oriëntatie wordt geplaatst die het experimentele ontwerp het beste weergeeft.De dosis kan vervolgens worden bepaald aan de hand van de netto optische dichtheid van de film met behulp van de filmkalibratiecurve voor de dosis. Om de juiste straalpositie voor een tumordragende muisbehandeling te bepalen, na een gebrek aan respons op pedaalreflex te hebben bevestigd, gebruikt u een portaalcamera aan boord en een aluminiumfilter om een radiogram van de experimentele muis te verkrijgen zonder collimatie, vervolgens een radiogram met collimatie op zijn plaats te verkrijgen en de radiogrammen in ImageJ te bedekken om de bundelpositionering te bepalen. Met behulp van de kalibratiecurve zoals aangetoond, kunnen twee filmmonsters worden gegenereerd die kunnen worden gebruikt om de vereiste experimentele bestralingstijden te schatten.Het overlappen van deze beelden zal de exacte positionering van de gebotste stralingsstraal ten opzichte van het kleine dier dat wordt behandeld onthullen. Succesvolle dosisdepositie kan dan worden bevestigd, zoals blijkt uit de positieve gamma-H2AX-kleuring die alleen in de behandelde hemisfeer wordt waargenomen in deze representatieve analyse. Consistent blijven bij het verplaatsen van het bepalen van de bestralingsuitgang naar het genereren van een filmkalibratiecurve en bij het bepalen van de dosis voor uw ideale experimentele ontwerp is van cruciaal belang.Het volgen van deze protocollen stelt onderzoekers in staat om een breed scala aan klinisch toepasbare radiobiologische vragen in een preklinische setting te bestuderen. Deze vragen kunnen leiden tot een beter begrip van de resultaten van de patiënt. Dit protocol is geen zelfstandige nieuwe techniek.Het combineren van deze methodologieën zal echter leiden tot directe klinische relevantie en inzicht geven in de resultaten voor doses die in de kliniek worden gezien.

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

Research

JoVE Journal

Biology

Biologie

Hersentumorpatiënten regelmatig een craniale radiotherapie, en terwijl voordelig, deze behandeling resulteert vaak in slopende cognitieve dysfunctie. Dit ernstige onopgeloste probleem is op dit moment geen klinische verhaal, en heeft gedreven onze inspanningen om op basis van stamcellen therapieën ontwikkelen voor het herstel van straling geïnduceerde cognitieve verlaagt.

Stamceltransplantatie strategieën voor het herstel van de cognitieve disfunctie veroorzaakt door Cranial Radiotherapie

Steeds radiotherapie inrichtingen bieden het voordeel van het leveren van de dosis door zeer smalle balken aan de tumor, waardoor verhoogde conformiteit en hogere doses per fractie. Veel verschillende detectoren kunnen worden gebruikt voor de dosimetrie van deze kleine velden. In deze studie is het effect van ionen recombinatie onderzocht vloeibare ionisatiekamer met een stereotactische stralingstherapiesysteem.

Karakterisering van recombinatie Effecten in een Liquid ionisatiekamer gebruikt voor de dosimetrie van een radiochirurgische Accelerator

Stereotactische ablative lichaamsstraling (SBRT) omvat de nauwkeurige toediening van hoge dosis straling aan kankertumordoelen. Een nieuwe SBRT-platform biedt een voor het eerst in zijn soort geconstrueerde scharnierende stralingsversneller gemonteerd in een draaibare O-ring-gantry die dynamisch beeldgestuurd tumortracking mogelijk maakt. Hier beschrijven we dynamisch tumortracking voor longdoelen.

Dynamic Lung Tumor Tracking voor stereotactische Ablatieve Body Radiation Therapy

Kleine dierlijke bestraling werd in het verleden meestal uitgevoerd zonder de mogelijkheid om gericht een goed afgebakende tumor volume. Het doel was om na te bootsen de behandeling van menselijke glioblastoma bij ratten. Met behulp van een kleine dierlijke bestraling platform, wij uitgevoerd MRI geleide 3D hoekgetrouwe bestraling met PET gebaseerde sub volume boost in een preklinische instelling.

PET en MRI geleide bestraling van een Glioblastoma Rat-Model met behulp van een Micro-irradiator

Radiotherapie is een zeer complexe kankerbehandeling waarvoor meerdere specialisten voor het maken van een behandelplan en zorgt voor kwaliteitsborging (QA) voorafgaand aan levering aan een patiënt. Dit protocol beschrijft het gebruik van een volledig geautomatiseerd systeem, de straling Planning-assistent (RPA), kwalitatief hoogwaardige straling behandeling plannen maken.

Straling Plan Assistant - een gestroomlijnde, geautomatiseerde volledig behandeling van de radiotherapie Planning systeem

De fundamenten van straling planning en levering voor proton therapie met behulp van prostaatkanker als een model worden gepresenteerd. De toepassing van deze beginselen op andere sites van geselecteerde ziekte benadrukt hoe proton radiotherapie kan verbeteren klinische resultaten voor kankerpatiënten.

Levering van Proton Therapy en de klinische toepassingen ervan in Select solide Tumor maligniteiten

Klinische lineaire versnellers kunnen worden gebruikt om de biologische effecten van een breed scala aan doserings percentages op kankercellen te bepalen. We bespreken hoe het opzetten van een lineaire Accelerator voor cel gebaseerde testen en testen voor kanker stam-achtige cellen gekweekt als tumorspheres in suspensie en cellijnen gekweekt als aanhandende culturen.

Gebruik van een lineaire versneller voor het uitvoeren van in vitro radiobiologie experimenten

Deze methode schat de geabsorbeerde dosis van verschillende structuren voor peptide-receptor-radionuclidetherapie (PRRT) met de mogelijkheid om orgaanoverlapping op 2D-projecties te vermijden. Seriële body-body planar beelden maken schatting van de gemiddelde geabsorbeerde doses langs het hele lichaam, terwijl de hybride aanpak, het combineren van vlakke beelden en 3D-SPECT / CT beeld, overwint de beperkingen van de structuur overlappende.

Een Whole Body Dosimetrie Protocol voor Peptide-Receptor Radionuclide Therapie (PRRT): 2D Planar Image en Hybride 2D +3D SPECT/CT Image Methods

Dit document beschrijft een nieuw dosimetrieprotocol voor celbestralingen met behulp van röntgenapparatuur met lage energie. Metingen worden uitgevoerd in omstandigheden die de bestralingsomstandigheden van echte cellen zoveel mogelijk simuleren.

Dosimetrie voor celbestraling met orthovoltage (40-300 kV) röntgenfaciliteiten

Hier presenteren we een protocol om preklinische positronemissietomografie-gebaseerde radiotherapie uit te voeren in een rattenglioblastoommodel met behulp van algoritmen die intern zijn ontwikkeld om de nauwkeurigheid en efficiëntie te optimaliseren.

Positronemissie Tomografie-gebaseerde dosis schilderen Bestralingstherapie in een glioblastoom rat model met behulp van het Small Animal Radiation Research Platform

Dit protocol beschrijft een reeks geautomatiseerde tools die zijn ontworpen voor autocontouring en autoplanning van radiotherapie van hoge kwaliteit en die worden verpakt in een webgebaseerde service om de robuustheid en schaalbaarheid te maximaliseren en tegelijkertijd de operationele kosten te minimaliseren.

Radiation Planning Assistant - Een webgebaseerde tool ter ondersteuning van hoogwaardige radiotherapie in klinieken met beperkte middelen

Leer stralingsdosimetrie voor preklinische oncologie-experimenten met kalibratieprotocollen, ionisatiekamers en radiochromische film. Deze methode koppelt experimentele omstandigheden aan nationale dosisnormen voor klinisch relevant onderzoek.

Inbedrijfstelling van bestralingsstralings en dosimetrie voor de beoordeling van LQ-α en β parameters, stralingsdoseerschema en in vivo dosisdepositie (Video) | JoVE Journal

Inbedrijfstelling van bestralingsstralings en dosimetrie voor de beoordeling van LQ-α en β parameters, stralingsdoseerschema en in vivo dosisdepositie

Meer video's verkennen