Verbesserte Radionuklid Drug Treatment Planning Mit 3D Patient Models und Quantifizierung der therapeutischen Dosis

Externe Strahlentherapie Behandlung ist seit langem in der einzigartigen Form der Patienten Tumoren für personalisierte Krebsbehandlung manipuliert. Technologie, die ein Mittel zur patientenspezifischen Radionuklid medikamentösen Therapien ist nicht standardisiert, wie es sich auf Software, Onkologen benötigt , um die Bereiche von Tumoren manuell definiert begrenzt. Eine neue "Phantom" Modell der menschlichen Form, die verformt und reformiert werden kann , um zusammenzupassen Anatomie innerhalb weniger Stunden unter Verwendung von 3D- Grafik-Design- Software wird mit einem Präzisions- Verfahren zur Vorhersage , wie Radionuklid Therapien wirken mit Geweben , die wirksamste krebstötendenDosis für jeden Patienten zu bestimmen kombiniert .

" One-size- fits all Therapie nicht optimal ist für Patienten, die immer personalisiert werden könnten Krebsbehandlung ", sagte Susan Kost , MS, Hauptautor der Studie der Vanderbilt University in Nashville, Tennessee . "Mit individualisierten Patienten Modellierung haben wir die Möglichkeit aggressivere Radionuklidtherapie bieten . die Kenntnis Medikament Kinetik und Anatomie eines Patienten bedeutet, dass wir die maximale Dosis möglich übergeben kann bei gleichzeitiger Minimierung Wirkungen auf normale Gewebe. "

Das geometrische Design-Technologie für diese anthropomorphe Modelle verwendet , gestaltet von Paul Segars , PhD, an der Duke University , wird als NURBS ( nicht- uniforme rationale B-Splines ) . Mit NURBS werden anatomische Volumina von Computertomographie -Daten des Patienten Organe und Körperteile abgeleitet geformt , gedreht und skaliert , um ein Modell innerhalb von ein bis zwei Stunden zu schaffen. In den meisten Fällen - - Verwenden nicht-therapeutischen Bildgebungsmittel , therapeutische Radioaktivität im Körper nachahmen Sobald ein Modell hergestellt wird , ist es für die Behandlungsplanung in Verbindung mit Einzelphotonenemissionscomputertomographieund Positronen-Emissions- Tomographie, die verwendet wird. Dies ermöglicht es Ärzten , um eine genaue Dosis , einen Prozess namens Dosimetrie zu extrapolieren , über eine 3D-Karte , die projizierte Dosis Absorption.

Gewöhnlich wird Dosimetrie durch die Struktur und das Volumen der Tumore definieren manuell in 3D- Computerprogramme , wie bekannt durchgeführt Tumor Segmentierung. Allerdings kann diese Methode arbeitsintensiv sein und kann keine Dosisinformation für normales Gewebe. In dieser Studie dienen patientenspezifischen NURBS -Modelle als Eingabe in automatisierte Dosimetrie Berechnungen anatomischen Daten und Radiopharmazeutikum Kinetik für I-131 -Radioimmuntherapie Faktors spezifisch Blick auf die Verteilung der radioaktiven Partikel in dem Körper , wie sie aufzusuchen physiologischen Prozesse von Krebszellen und Gewebe. Im Einsatz werden Tumor zugeschnitten monoklonalen Antikörpern mit einer starken Dosis eines Radioisotop markiert ist , und zusammen bilden sie an Rezeptoren binden, die auf der Oberfläche von Krebszellen wirksam töten und schon Nähe gesunden Zellen.

"Diese Forschung bringt nuklearmedizinischen Therapie neben externen Strahlentherapie , " Kost aufgenommen. "Jetzt kann jeder Patient seine oder ihre eigenen Therapieplan zu erhalten, was zu einer verbesserten Ergebnisse , bessere Überlebensraten und eine geringere Toxizität und Schaden zu normalem Gewebe im Körper. "

Die NURBS Phantom -Modelle sind derzeit für die klinische Anwendung zur Verfügung, und Kost erwartet, dass die Modellierung Toolkit, um in einer nachfolgenden klinischen Studie von Vanderbilt University für ein Tumor -Targeting -Peptid -Rezeptor- Radionuklid-Therapie durchgeführt werden. Ein kommerziell Version der Dosimetrie -Software ist für die Freigabe auf andere Krebszentren ab irgendwann im nächsten Jahr geplant.