يصف البروتوكول سير عمل محسن للعلاج الإشعاعي القائم على التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني قبل السريري في نموذج الورم الأرومي الدبقي للفئران باستخدام خوارزميات مطورة داخليا. يفضل النهج الأمثل الأتمتة ويستغرق وقتا أقل مقارنة بسير العمل الذي تم تطويره مسبقا. بعد تخدير فأر الورم الأرومي الدبقي F98 الذي يؤوي ورما قطره سبعة إلى ثمانية ملليمترات ، حقن 10 إلى 12 ميجابيكريل من الفلور-18 FET المذاب في 200 ميكرولتر من المياه المالحة في الوريد الذيل الجانبي قبل ساعة واحدة من الحصول على PET.
دع الحيوان يستعيد وعيه بينما يتم توزيع المقتفي في جميع أنحاء الجسم. وفي الوقت نفسه ، قم بإصلاح الشعيرات الدموية المليئة بعامل التصوير بالرنين المغناطيسي PET لتسهيل التسجيل المشترك. ثم تخدير الحيوان مرة أخرى ووضعه على سرير متعدد الوسائط.
قم بتأمين الحيوان باستخدام مثبتات الخطاف والحلقة للحفاظ على وضع ثابت أثناء التصوير والتشعيع الجزئي ، ثم لف الحيوان في غلاف فقاعي للحفاظ على درجة حرارة جسمه أثناء التصوير والعلاج متعدد الوسائط. بعد ساعة واحدة من حقن مقتفي PET ، قم بإجراء فحص PET. أعد بناء فحص PET إلى وحدة تخزين ثلاثية الأبعاد بحجم فوكسل 0.4 ملليمتر باستخدام 30 تكرارا لخوارزمية تعظيم توقع الحد الأقصى.
بعد ذلك ، حقن عامل تباين التصوير بالرنين المغناطيسي في الوريد الذيل ، ثم ضع الفئران التي لا تزال مثبتة على السرير متعدد الوسائط في حامل الحيوان لماسح التصوير بالرنين المغناطيسي. قم بإجراء فحص مترجم متبوعا بتسلسل صدى دوران مرجح T1 محسن للتباين. ثم ضع الحيوان الذي لا يزال مثبتا على السرير متعدد الوسائط على حامل بلاستيكي مثبت على طاولة تحديد المواقع الروبوتية رباعية المحاور على جهاز التشعيع الصغير.
قم بإجراء تصوير مخروطي عالي الدقة لتخطيط العلاج يتطلب ما مجموعه 360 إسقاطا على 360 درجة. أعد بناء صور التصوير المقطعي المحوسب بحجم فوكسل متساوي الخواص يبلغ 0.275 ملم. للتسجيل المشترك للصور، ضع طرائق الصور الثلاث في مجلد واحد، ثم قم باستيراد الصور المحولة إلى MATLAB.
بعد ذلك ، قم بتشغيل البرنامج النصي MATLAB للتسجيل المشترك للوحة الجرعة الذي يحول صور DICOM إلى تنسيق NIfTI ، ويقوم بتصفية صورة PET بمرشح Gaussian كامل العرض بمقدار ملليمتر واحد ونصف الحد الأقصى ، ويقص صورة PET ويحرك مراكز الصور بالقرب من بعضها البعض وينفذ التسجيل المشترك الفعلي للجسم الصلب باستخدام رسم الخرائط البارامترية الإحصائية. تقييم نتيجة التسجيل المشترك التلقائي قبل الشروع في تخطيط العلاج. لتطبيق الطريقة الأولى ، قم بتشغيل البرنامج النصي MATLAB للتخطيط الإشعاعي للرسم بالجرعة وقم بتحميل طرق التصوير الثلاث المختلفة في تطبيق MATLAB.
بعد ذلك ، ضع صندوقا محيطا سخيا حول تحسين التباين على المناظر العرضية والسهمية والأمامية لفحص التصوير بالرنين المغناطيسي الموزون T1. احفظ موقع المربع المحيط، ثم قم بوضع اللمسات الأخيرة على المربع. حدد مستوى الصوت المحسن للتباين باستخدام عتبة.
إذا تم اختيار مناطق متعددة ، فحدد فقط أكبر حجم ، والذي يعتبر مركزه أول مركز متساوي لتقديم جرعة محددة للعلاج الإشعاعي. قم بتوسيع تحسين تباين التصوير بالرنين المغناطيسي المحدد مسبقا بمقدار 10 بكسل في كل اتجاه. إذا تم الكشف عن مناطق متعددة ، فاحتفظ فقط بأكبر حجم PET ، والذي يعتبر مركزه ثاني مركز متساوي لتقديم جرعة محددة للعلاج الإشعاعي.
بالنسبة لأول مركز متساوي ، قم بتوصيل جرعة محددة من 2،000 سنتيغراي باستخدام ثلاثة أقواس غير مستوية في مواضع الأريكة صفر وسالب 45 وسالب 90 درجة مع دوران جسري من 120 و 120 و 60 درجة على التوالي. استخدم حجم مصادم ثابت يبلغ 10 × 10 ملليمترات. ومع ذلك ، بالنسبة للأورام الأصغر ، استخدم حجما مناسبا مثل خمسة في خمسة ملليمترات.
بالنسبة للمركز المتماثل الثاني ، قدم جرعة محددة من 800 سنتيغراي باستخدام ثلاثة أقواس غير مستوية في مواضع الأريكة صفر وسالب 45 وسالب 90 درجة مع دوران عملاق من 120 و 120 و 60 درجة على التوالي. استخدم حجم مصادم ثابت يبلغ ملليمترا واحدا. حساب توزيع الجرعة داخل الحيوان ومعلمات توصيل الحزمة.
لتطبيق الطريقة الثانية، قم بتحميل طرق التصوير الثلاث المختلفة في تطبيق MATLAB كما هو موضح سابقا، ثم ضع صندوقا محيطا سخيا حول تحسين التباين على طرق العرض المستعرضة والسهمية والأمامية لصورة الفلور-18 FET PET واحفظ مواقع المربع المحيط. بعد الانتهاء من المربع المحيط ، استخدم البرنامج النصي MATLAB المناسب لتحديد V50 و V60 و V70 و V80 و V90 في المراكز المتساوية وأبعاد الفك لكل شعاع مطلوب لتوجيه المصادم المتغير الآلي. لتقديم جرعة محددة من 2،000 centigray موزعة على 16 حزمة ل V50 وجرعة من 800 centigray موزعة على 40 حزمة ل V60 إلى V90 ، حدد ملف الإخراج الذي تم إنشاؤه بواسطة البرنامج النصي MATLAB واستيراد الحزم 56 إلى برنامج تخطيط العلاج.
بعد التحقق من أن جميع الحزم ال 56 قد تم استيرادها بشكل صحيح ، احسب توزيع الجرعة داخل الحيوان ومعلمات توصيل الحزمة. تم تطبيق كلتا الطريقتين للعلاج الإشعاعي بالطلاء بجرعة PET على ثلاث حالات مختلفة. الحالة الأولى لديها امتصاص PET متجانس كروي في حين أن الحالتين الثانية والثالثة لها امتصاص على شكل حلقة حيث يكون امتصاص PET المنخفض على الأرجح نسيجا نخريا.
الصور التكرارية لحجم الجرعة للطريقة الثانية أقرب بشكل منهجي إلى التوزيع المثالي للجرعة من تلك الخاصة بالطريقة الأولى. يتلقى حجم الورم الكبير تشعيعا غير كاف في الحالتين الثانية والثالثة عند معالجته بالطريقة الأولى. قيم D90 و D50 أقل بكثير بالنسبة للطريقة الأولى منها للطريقة الثانية.
من الناحية المثالية ، تحدث الرسوم البيانية لحجم Q انخفاضا حادا عند قيمة Q تساوي واحدا. تؤدي الطريقة الثانية دائما إلى توزيع جرعات أقرب إلى هدف الجرعة من الطريقة الأولى. وعلاوة على ذلك، كانت عوامل Q الإجمالية للطريقة الثانية متفوقة على تلك الخاصة بالطريقة الأولى.
هذه المنهجية هي خطوة حاسمة نحو التخطيط العكسي الذي يستخدم بشكل عام في الروتين السريري ويزيد من تضييق الفجوة بين أبحاث الإشعاع قبل السريرية والعيادة.
