اندازه گیری تغییرات در اکسیژن رسانی بافت مغز برای پرتودرمانی سرطان شخصی

رادیوتراپی که از پرتوهای پرانرژی برای از بین بردن سلول های سرطانی استفاده می کند، معمولاً از یک برنامه دوز و درمان بر اساس تحقیقات بالینی پیروی می کند تا تأثیر اشعه بر بافت های سالم را به حداقل برساند. با این حال، از آنجایی که اثرات رادیوتراپی فقط پس از تکمیل درمان قابل ارزیابی است، نمی توان اثرات فوری درمان بر روی بیمار یا عوارض جانبی بالقوه ای را که ممکن است در مراحل بعدی به دلیل درمان ایجاد شود، پیش بینی کرد. از آنجایی که اثرات درمان سرطان بسیار متغیر است، حتی دوزهای معمولی که بر روی بیماران تجویز می شود می تواند به طور بالقوه عوارض جانبی طولانی مدت در برخی افراد ایجاد کند.

پروفسور Teemu Myllylä از دانشگاه Oulu فنلاند که بخشی از تیمی شامل دکتر جوها، فیزیکدان ارشد، می‌گوید: «درمان‌های سرطان تغییرات گسترده‌ای را در ویژگی‌های فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی بافت‌ها ایجاد می‌کنند که به فرد نیز بستگی دارد.» نیکینن، از بخش فیزیک پزشکی بالینی رادیوتراپی در بیمارستان دانشگاه اولو، که در تلاش است تا با متمرکز کردن درمان در اطراف بیمار، روش درمان سرطان را تغییر دهد.

در مطالعه ای که در مجله اپتیک زیست پزشکی (JBO)محققان روشی را برای اندازه‌گیری پاسخ بیولوژیکی یک فرد به درمان گزارش می‌دهند که به آن‌ها امکان می‌دهد تأثیر رادیوتراپی بر روی بیمار را در زمان واقعی ارزیابی کنند.

روش آنها شامل استفاده از دستگاه طیف‌سنجی نزدیک به مادون قرمز (fNIRS) است که از نور مادون قرمز برای اندازه‌گیری تغییرات در غلظت هموگلوبین در مغز استفاده می‌کند که نشانگر سطح اکسیژن‌رسانی بافت است. این تکنیک غیرتهاجمی معمولاً برای مطالعه فعالیت مغز در پاسخ به محرک‌های مختلف و وظایف شناختی استفاده می‌شود. با این حال، در این مورد، محققان از آن برای اندازه‌گیری تغییرات در غلظت هموگلوبین در مغز استفاده کردند، زیرا بیمار تحت درمان رادیوتراپی کل مغز قرار می‌گرفت که در آن از شتاب‌دهنده خطی برای رساندن دوزهای هدفمند تابش به مغز بیمار استفاده شد.

Myllylä می‌گوید: «تنظیم فیبر نوری با استفاده از fNIRS چند‌موجی ساخته شد و با یک شتاب‌دهنده خطی پزشکی برای اندازه‌گیری تغییرات اکسیژن‌رسانی بافت مغزی در طول درمان رادیوتراپی مغز، که در آن دوز پرتو به نواحی مغز محدود می‌شود تا از تابش چشم‌ها جلوگیری شود، ترکیب شد.»

رادیوتراپی گردش خون را در بافت‌های بیمار تغییر می‌دهد و از آنجایی که سطح هموگلوبین یک شاخص مفید برای تغییرات حجم خون است، استفاده از fNIRS می‌تواند بینش‌هایی را در مورد اثرات پرتودرمانی بر گردش خون در بافت‌ها ارائه دهد. محققان با استفاده از تکنیک خود، سطوح اکسیژن رسانی بافتی را در 10 بیمار با موفقیت اندازه گیری کردند و تغییرات لحظه ای در سطوح را مشاهده کردند، زیرا بیماران در طول درمان تحت تابش های متعدد قرار گرفتند.

Myllylä می‌گوید: «این اولین بار است که همودینامیک مغز انسان و تغییرات اکسیژن‌رسانی بافت مغزی در طول پرتودرمانی در پرتودرمانی بالینی اندازه‌گیری می‌شود. اندازه‌گیری آنی سطح اکسیژن‌رسانی بافت در طول پرتودرمانی به‌ویژه در موارد هیپوکسی تومور مفید است، یعنی زمانی که سطح اکسیژن در تومور به دلیل شرایط خاص پایین است. چنین تومورهایی به‌خصوص در برابر رادیوتراپی مقاوم هستند. روش پیشنهادی ما می‌تواند برای ارزیابی اثربخشی درمان سرطان مورد استفاده قرار گیرد. این در نهایت می‌تواند پزشکان را قادر به تنظیم دوزهای پرتو برای بهینه‌سازی درمان و بهبود نتایج برای بیماران خود کند.”

محققان قصد دارند از روش خود برای اندازه‌گیری سطوح اکسیژن‌رسانی بافتی استفاده کنند تا نحوه پاسخ بیماران به دوزهای مختلف پرتودرمانی را بررسی کنند. این می تواند به پیشرفت زمینه درمان شخصی سرطان کمک زیادی کند.