Este protocolo é uma nova combinação de várias metodologias dosímetros radioéricas e de radiação para garantir experimentos precisos, reprodutíveis e pré-clínicos de radioterapia. Esses métodos ligam as condições experimentais aos padrões nacionais de dose e permitem as medidas precisas das doses que correspondem às doses de tratamento de radiação. Com foco no desenho de experimentos de radioterapia reprodutíveis, este protocolo fornece aos pesquisadores as ferramentas e métodos necessários para a realização de estudos com alta relevância translacional.
Protocolos de calibração dosimétricas podem ser desafiadores para os novatos, especialmente para aqueles sem o conhecimento em física médica. Sugerimos consultar um físico de radioterapia ao tentar esses experimentos pela primeira vez. As técnicas neste protocolo são comuns tanto para físicos de radiação quanto para pesquisadores biomédicos.
No entanto, alguns destes não são tipicamente utilizados em combinação. Para determinar a saída de dose apropriada, defina o irradiador para fornecer radiação em um pico de 220 quilovoltage e 13 milímetros com um campo aberto de 17 por 17 centímetros posicionado a 35 centímetros da fonte. Filtre o feixe com um filtro de cobre de 0,15 milímetros com um foco amplo e alinhe a laje de um centímetro, a laje de dois centímetros, a laje de dois centímetros com a câmara de ionização e a laje de um centímetro.
Depois de configurar a pilha fantasma, insira a câmara de ionização no fantasma e ajuste as pilhas de modo que a distância da fonte à superfície seja de 33 centímetros quando adequadamente nivelada. Em seguida, confirme que essas medidas são corretamente colocadas dentro da câmara de ionização a 35 centímetros do isocentro. Para criar uma curva de calibração de filme cromica de rádio, prepare várias peças adicionais de filme do mesmo tamanho e orientação e coloque o filme a uma profundidade de dois centímetros na pilha fantasma de água sólida.
Para começar a irradiação, coloque um pedaço de filme em cima de quatro centímetros de água sólida e coloque os dois centímetros restantes de água sólida acima dos filmes. Depois de exigir varreduras de filme pós-exposição, importe os arquivos de imagem para ImageJ em um formato de arquivo de tiff e selecione Imagem, Cor e selecione Canais Divididos. Somente no canal de imagem vermelha, use a ferramenta retângulo para desenhar uma região de interesse e pressione o Ctrl+M para permitir que os valores médios sejam transcritos da janela de resultados.
Uma vez que todos os valores de pixel tenham sido obtidos para os filmes não expostos e expostos, calcule a densidade óptica líquida usando a equação como indicado, então plote a densidade óptica líquida contra a dose em que a película foi exposta e se encaixe na trama com uma curva quadrática. Para determinar o valor alfa/beta para linhas específicas de células cancerosas através de um ensaio clonogênico, conte o número resultante de colônias em cada grupo de tratamento para permitir o cálculo da fração de sobrevivência de cada placa, em seguida, plote o registro natural da fração de sobrevivência contra a dose correspondente entregue e ajuste a curva com uma função quadrática. Para determinar a saída de dose específica para desenhos experimentais variáveis, selecione um tamanho de campo desejado e distância da fonte e use fantasmas de água sólida para fornecer acúmulo e backscatter conforme necessário, posicionando a peça de filme na orientação que melhor retrata o design experimental.
A dose pode então ser determinada a partir da densidade óptica líquida do filme usando a curva de calibração do filme para a dose. Para determinar a posição adequada do feixe para um tratamento do camundongo portador de tumor, depois de confirmar a falta de resposta ao reflexo do pedal, use uma câmera de portal a bordo e um filtro de alumínio para obter um radiograma do mouse experimental sem colagem, em seguida, obtenha um radiograma com colisão no local e sobreponha os radiogramas no ImageJ para determinar o posicionamento do feixe. Utilizando a curva de calibração como demonstrado, duas amostras de filme podem ser geradas que podem ser usadas para estimar os tempos de irradiação experimental necessários.
A sobreposição dessas imagens revelará o posicionamento exato do feixe de radiação colidido em relação ao pequeno animal que está sendo tratado. A deposição de dose bem sucedida pode então ser confirmada como ilustrada pela coloração gamal positiva observada no hemisfério tratado apenas nesta análise representativa. Mantendo-se consistente ao passar da determinação da saída do irradiador para a geração de uma curva de calibração de filme e ao determinar a dose para o seu design experimental ideal é fundamental.
Seguir esses protocolos permite que os pesquisadores estudem uma ampla variedade de questões radiobiológicas clinicamente aplicáveis em um ambiente pré-clínico. Essas perguntas podem levar a uma melhor compreensão dos resultados dos pacientes. Este protocolo não é uma nova técnica autônoma.
No entanto, a combinação dessas metodologias levará à relevância clínica direta e dará insights sobre os desfechos para as doses observadas na clínica.
