การเฝ้าติดตามความก้าวหน้าของเนื้องอกในระหว่างการรักษาด้วยรังสีสามารถช่วยตัดสินได้ว่าการรักษานั้นได้ผลหรือไม่ การติดตามดังกล่าวส่วนใหญ่เป็นลักษณะทางกายวิภาค โดยใช้การสแกน CT รายสัปดาห์ เพื่อวัดขนาดเนื้องอก อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ไม่สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงที่ละเอียดอ่อนในระดับเซลล์ได้ ซึ่งเป็นงานที่ต้องใช้การถ่ายภาพเชิงฟังก์ชัน
รูปแบบการถ่ายภาพเชิงหน้าที่สามารถ
กำหนดลักษณะการตอบสนองของสภาพแวดล้อมจุลภาคของเนื้องอกได้ แต่เทคนิคทั่วไป เช่น PET หรือ MRI แบบถ่วงน้ำหนักแบบกระจาย จำเป็นต้องมีการสอบตามกำหนดเวลาแยกต่างหาก นักวิจัยจาก โรงเรียนวิศวกรรม Thayerของ Dartmouth College ได้เสนอวิธีการสร้างภาพสภาพแวดล้อมจุลภาคของเนื้องอกในระหว่างการรักษาด้วยรังสีโดยไม่ขัดจังหวะขั้นตอนการทำงานทางคลินิกโดยใช้การถ่ายภาพด้วยแสงเรืองแสง Cherenkov (CELI) พวกเขาบรรลุเป้าหมายนี้โดยใช้ CELI เพื่อติดตามการแพร่กระจายของหมึกสักเรืองแสง
CELI ทำงานโดยใช้แสง Cherenkov ที่สร้างขึ้นในขณะที่ลำแสงบำบัดเดินทางผ่านเนื้อเยื่อเพื่อกระตุ้นสารเรืองแสง ในกรณีนี้ สีย้อมสำหรับรอยสักที่ไวต่อแสง UV จะถูกฉีดเข้าไปในเนื้องอก นักวิจัยเสนอว่าเมื่อเซลล์เนื้องอกสลายตัวเพื่อตอบสนองต่อการฉายรังสี สีย้อมก็จะกระจายออกไป การแพร่กระจายนี้สามารถวัดได้ในระหว่างการฉายรังสีโดยใช้กล้องถ่ายภาพสัญญาณเรืองแสงที่ปล่อยออกมา
“ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ห้องปฏิบัติการของเราได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับรังสีบำบัดเป็นจำนวนมาก โดยมุ่งเน้นที่การถ่ายภาพลำแสงรังสีที่ส่งไปยังผู้ป่วยแบบเรียลไทม์โดยใช้การถ่ายภาพ Cherenkov แบบจำกัดเวลา” ผู้เขียนคนแรกของ Jennifer Soter นักศึกษาระดับปริญญาเอกของBrian Pogue กล่าว กลุ่มวิจัย. “เราได้รับแจ้งให้ขยายเทคโนโลยีนี้ต่อไปและสำรวจการใช้งานเพิ่มเติมในการรักษามะเร็ง ในกรณีของความก้าวหน้าของเนื้องอกในการฉายรังสี ไม่มีทางเป็นไปได้จริงๆ ที่จะช่วยให้สามารถถ่ายภาพเนื้องอกในทางคลินิกได้ทุกวัน”
ในการตรวจสอบร่างกาย
Soter และเพื่อนร่วมงานใช้แบบจำลองเมาส์เพื่อประเมินว่า CELI สามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงที่ละเอียดอ่อนในสภาพแวดล้อมจุลภาคของเนื้องอกโดยตรงเพื่อตอบสนองต่อการรักษาด้วยรังสีได้หรือไม่ ในวันที่ศูนย์ พวกเขาฉีดหมึกสักไปที่ศูนย์กลางของเนื้องอกในหนู 20 ตัว จากนั้นพวกเขาก็ส่งเศษส่วนการรักษา 1.4 Gy ให้กับหนูทั้งหมด โดยใช้ลำแสงเอ็กซ์เรย์ 6 MV จากไลแนคทางคลินิก และทำเซสชั่นพื้นฐาน CELI เพื่อวัดการแพร่กระจายเริ่มต้นของหมึก
นักวิจัยใช้กล้อง CMOS ที่มีความเข้มข้นสูงเพื่อตรวจจับการเรืองแสงที่มองเห็นได้จากหมึก กล้องถูกจำกัดเวลาด้วยพัลส์ linac โดยบันทึกเฉพาะสัญญาณเรืองแสงที่ล่าช้าซึ่งปล่อยออกมาระหว่างพัลส์การแผ่รังสีแต่ละพัลส์ ทันทีหลังการใช้ CELI ครั้งแรก พวกเขาให้ยาเพิ่ม 12 Gy แก่หนู 15 ตัว ในขณะที่กลุ่มควบคุมที่ไม่ได้รับการรักษา 9 ตัวไม่ได้รับรังสีเพิ่มเติม หนึ่งถึงหกวันต่อมา พวกเขาส่ง 1.4 Gy วินาทีให้กับเมาส์แต่ละตัวและดำเนินการเซสชัน CELI สุดท้าย
นักวิจัยสามารถระบุการตอบสนองของเนื้องอกได้โดยการเปรียบเทียบภาพที่ได้รับทันทีหลังการฉีดด้วยหมึกกระจายขั้นสุดท้าย “การตายของเซลล์ผ่านกระบวนการอะพอพโทซิสและเนื้อร้ายสามารถนำไปสู่ส่วนสำคัญของเนื้องอกที่ลดลง ส่งผลให้เนื้อเยื่อถูกกวาดล้าง ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีจาก MRI การแพร่กระจาย” โซเตอร์อธิบาย “หมึกเป็นฉลากธรรมดาที่กระจายออกจากภายในเนื้องอกเมื่อความดันลดลง”
ในกลุ่มควบคุม การกระจายหมึกจะคงที่หลังจากสี่วัน
โดยมีการแพร่กระจายแบบกระจายน้อยกว่า 2% ในหนูที่ได้รับการบำบัด ในทางกลับกัน หมึกแพร่กระจายถึงเกือบ 200% ในวันที่หก จากการฉีด 2 วัน ทีมงานสามารถเห็นความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในค่าการแพร่กระจายแบบกระจายระหว่างหนูที่ได้รับการรักษาและหนูควบคุม
หลังจากเซสชั่น CELI ขั้นสุดท้าย นักวิจัยทำการุณยฆาตหนูและถ่ายภาพเนื้องอกโดยใช้การถ่ายภาพด้วยแสงเยือกแข็งแบบไฮเปอร์สเปกตรัมเพื่อหาปริมาณเนื้อร้ายที่เกิดจากรังสี บริเวณต่างๆ ของเนื้องอก – แกนเนื้อตายที่ไม่กระจายตัว, เนื้อเยื่อที่มีชีวิตและสีย้อม – แสดงสเปกตรัมการสะท้อนที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน
หมึกกระจายแกนเนื้อตายที่ไม่กระจายตัว (โครงร่างสีดำ) ในเนื้อเยื่อชิ้นเนื้องอกและภาพเรืองแสงที่สอดคล้องกันจากหมึก การ วิเคราะห์ ex vivoยืนยันแนวโน้มที่เห็นใน vivo CELI เมื่อปริมาตรของแกนเนื้อตายเพิ่มขึ้น ชิ้นส่วนภาพเรืองแสงแสดงการแพร่กระจายของหมึกที่เพิ่มขึ้น การวิเคราะห์การ แพร่กระจายของหมึก ภายในร่างกายเผยให้เห็นความสัมพันธ์ที่ชัดเจนกับเปอร์เซ็นต์ของปริมาณเนื้อร้าย แต่มีความสัมพันธ์ที่อ่อนแอกับปริมาตรของเนื้องอกทั้งหมด (วัดด้วยตนเองด้วยเครื่องวัดระยะ)
นักวิจัยสรุปว่าการแพร่กระจายของหมึกสักที่ฉีดเข้าไปอาจเกี่ยวข้องกับเนื้อร้ายที่เกิดจากรังสี โดยไม่ขึ้นกับการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของเนื้องอกทั้งหมด พวกเขาเสนอว่า ระบบการถ่ายภาพ ในร่างกายนี้มีศักยภาพในการติดตามการตอบสนองต่อการรักษาทุกวันโดยไม่ขัดจังหวะขั้นตอนการทำงานทางคลินิก
ติดตามภาวะขาดออกซิเจนของเนื้องอกในแบบเรียลไทม์ระหว่างการรักษาด้วยรังสี พวกเขาทราบว่าการแปลแนวทางนี้ไปยังคลินิกจะต้องมีการพัฒนาเพิ่มเติม สิ่งเหล่านี้รวมถึง: การเพิ่ม ความละเอียดของภาพ ในร่างกายโดยการย้ายจากการฉายรังสีในมุมกว้างไปเป็นการส่องสว่างด้วยการสแกนแผ่น การพัฒนาหมึกสักเรืองแสงที่ปลอดภัยสำหรับมนุษย์ และตรวจสอบผลกระทบของบริเวณที่ฉีดเพื่อพิจารณาถึงความแตกต่างของเนื้องอกโดยธรรมชาติ
“ต่อไป เราวางแผนที่จะทำการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับการแทรกซึมของภูมิคุ้มกันที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของการแพร่กระจายของหมึก เช่นเดียวกับการศึกษาเนื้องอกประเภทต่างๆ ที่มีความแปรผันของความหนาแน่นของสโตรมอลและความไวต่อรังสี” Soter กล่าวกับPhysics World
ทีมวิจัยจากสหสาขาวิชาชีพจากเนเธอร์แลนด์ซึ่งเกี่ยวข้องกับวิศวกรจาก TU Delft และนักชีววิทยาจาก Erasmus MC ได้ตั้งเป้าที่จะลดความเสี่ยงของการติดเชื้อที่เกี่ยวข้องกับการปลูกถ่าย ได้ตรวจสอบการตอบสนองของภูมิคุ้มกันในหลอดทดลอง ที่เกิดจากการปลูกถ่ายไทเทเนียมที่มีรูพรุนซึ่งพิมพ์โดยใช้การหลอมด้วยเลเซอร์แบบเลือก (SLM) ทีมตรวจสอบการปลูกถ่าย SLM สามประเภท: ไม่ได้รับการรักษา; พื้นผิว biofunctionalized โดยใช้พลาสม่าอิเล็กโทรไลต์ออกซิเดชัน (PEO); และ PEO-biofunctionalized ในการปรากฏตัวของอนุภาคนาโนเงิน (PEO+Ag) เพื่อให้มีฟังก์ชันต้านเชื้อแบคทีเรีย ( Biomed. Mater. 10.1088/1748-605X/ab7763 )
Credit : soulwasted.net stateproperty2movies.com structuredsettlementexperts.net stateproperty2movies.com superettedebever.com
