Protokol, şirket içi geliştirilen algoritmaları kullanarak bir sıçan glioblastoma modelinde preklinik PET tabanlı radyoterapi için optimize edilmiş bir iş akışını açıklar. Optimize edilmiş yaklaşım otomasyonu tercih eder ve daha önce geliştirilen iş akışına kıyasla daha az zaman alır. Yedi ila sekiz milimetre çapında bir tümör barındıran bir F98 glioblastoma sıçanını uyuşturduktan sonra, PET alımından bir saat önce lateral kuyruk damarında 200 mikrolitre salin içinde çözünmüş 10 ila 12 megabecquerel flor-18 FET enjekte edin.
İzleyici vücuda dağıtılırken hayvanın bilincini geri kazanmasına izin verin. Bu arada, daha kolay ortak kayıt için MRI PET ajanı ile dolu bir kılcal damarı sabitle. Sonra hayvanı tekrar uyuşturun ve çok modaliteli bir yatağa yerleştirin.
Görüntüleme ve mikro ışınlama sırasında sabit bir konum korumak için kanca ve döngü bağlantı elemanlarını kullanarak hayvanı sabitleyin, ardından çok modlu görüntüleme ve tedavi sırasında vücut sıcaklığını korumak için hayvanı kabarcık sargısına sarın. PET izleyicinin enjeksiyonundan bir saat sonra PET taraması yapın. PET taramasını, maksimum olasılık beklentisi maksimizasyonu algoritmasının 30 yinelemesini kullanarak 0,4 milimetre voksel boyutuna sahip bir 3D birime yeniden yapılandırın.
Daha sonra, kuyruk damarına bir MRI kontrast maddesi enjekte edin, ardından sıçanı MRI tarayıcısının hayvan tutucusunda çok modalite yatağına sabitlenmiş olarak yerleştirin. Yerelleştirici taraması ve ardından kontrast gelişmiş T1 ağırlıklı döndürme yankısı dizisi gerçekleştirin. Daha sonra hayvanı hala çok modalite yatağına sabitlenmiş olarak mikro ışınlayıcıdaki dört eksenli robotik konumlandırma masasına sabitlenmiş bir plastik tutucuya yerleştirin.
360 derecenin üzerinde toplam 360 projeksiyon gerektiren yüksek çözünürlüklü bir tedavi planlama koni ışını CT gerçekleştirin. CT görüntülerini 0,275 milimetre izotropik voksel boyutuyla yeniden yapılandırın. Görüntü ortak kaydı için, üç görüntü modalitesini tek bir klasöre yerleştirin, sonra dönüştürülen görüntüleri MATLAB'a alın.
Daha sonra, DICOM görüntülerini NIfTI formatına dönüştüren, PET görüntüsünü bir milimetre tam genişlikte yarım maks Gauss filtresiyle filtreleyen, PET görüntüsünü kırpan ve görüntü merkezlerini birbirine yakın hareket ettiren ve istatistiksel parametrik haritalama kullanarak gerçek sert gövde ortak kaydını gerçekleştiren doz boyama ortak kayıt MATLAB komut dosyasını çalıştırın. Tedavi planlamasına geçmeden önce otomatik ortak kaydın sonucunu değerlendirin. Birinci yöntemi uygulamak için, doz boyama radyasyon planlama MATLAB komut dosyasını çalıştırın ve üç farklı görüntüleme yöntemini MATLAB uygulamasına yükleyin.
Ardından, T1 ağırlıklı MRI taramasının enine, sagittal ve ön görünümlerinde kontrast geliştirmesinin etrafına cömert bir sınırlayıcı kutu yerleştirin. Sınırlayıcı kutunun konumunu kaydedin, sonra kutuyu kesin hale koyun. Bir eşik kullanarak karşıtlık artırılmış birimi belirleyin.
Birden fazla bölge seçilmişse, merkezi radyasyon tedavisi için öngörülen bir doz veren ilk izomerkezci olarak kabul edilen en büyük hacmi seçin. Önceden belirlenmiş MRI kontrastı geliştirmeyi her yönde 10 piksel genişletin. Birden fazla bölge tespit edilirse, merkezi radyasyon tedavisi için öngörülen bir doz veren ikinci izomerkezci olarak kabul edilen en büyük PET hacmini koruyun.
İlk izomerör için, sırasıyla 120, 120 ve 60 derecelik bir gantry dönüşü ile kanepe konumlarında sıfır, negatif 45 ve negatif 90 derecelik üç kokarar olmayan yay kullanarak 2.000 centigray öngörülen bir doz teslim edin. 10 ila 10 milimetrelik sabit bir kolimatör boyutu kullanın. Bununla birlikte, daha küçük tümörler için beş ila beş milimetre gibi uygun bir boyut kullanın.
İkinci izomerör için, sırasıyla 120, 120 ve 60 derecelik bir gantry dönüşü ile kanepe pozisyonlarında sıfır, negatif 45 ve negatif 90 derecelik üç koklanar olmayan yay kullanarak öngörülen 800 centigray dozunu sunun. Bir milimetrelik sabit bir kolimatör boyutu kullanın. Hayvan içindeki doz dağılımını ve ışın dağıtım parametrelerini hesaplayın.
İkinci yöntemi uygulamak için, üç farklı görüntüleme yöntemini daha önce gösterildiği gibi MATLAB uygulamasına yükleyin, ardından flor-18 FET PET görüntüsünün enine, sagittal ve ön görünümlerindeki kontrast geliştirmesinin etrafına cömert bir sınırlayıcı kutu yerleştirin ve sınırlayıcı kutunun konumlarını kaydedin. Sınırlayıcı kutuyu tamamladıktan sonra, motorlu değişken kolimatöre rehberlik etmek için gereken her kiriş için izomerkatörlerde ve çene boyutlarında V50, V60, V70, V80 ve V90'ı belirlemek için uygun MATLAB komut dosyasını kullanın. V50 için 16 ışın ve V60 ila V90 için 40 ışından dağıtılan 800 centigray'lik bir doz için öngörülen 2.000 centigray dozunu teslim etmek için MATLAB betiği tarafından oluşturulan çıktı dosyasını seçin ve 56 kirişi tedavi planlama yazılımına aktarın.
56 kirişin de doğru şekilde ithal edildiğini doğruladıktan sonra, hayvan içindeki doz dağılımını ve ışın teslim parametrelerini hesaplayın. Pet bazlı doz boyama radyasyon tedavisinin her iki yöntemi de üç farklı vakaya uygulandı. Vaka bir küresel homojen PET alımına sahipken, iki ve üç vakada, azaltılmış PET alımının büyük olasılıkla nekrotik doku olduğu halka şeklinde bir alım vardır.
Yöntem iki için doz hacmi histogramları sistematik olarak birinci yöntem için olanlardan daha ideal doz dağılımına daha yakındır. Önemli bir tümör hacmi, birinci yöntemle tedavi edildiğinde ikinci ve üçüncü olgularda yetersiz ışınlama alır. D90 ve D50 değerleri yöntem 1 için yöntem ikiden çok daha düşüktür.
İdeal olarak, Q ses histogramları birE eşit bir Q değerinde keskin bir düşüş sağlar. yöntem iki her zaman doz hedefine yöntem bir'den daha yakın doz dağılımları ile sonuçlanır. Ayrıca, yöntem iki için genel Q faktörleri birinci yöntem için olanlardan daha üstündü.
Bu metodoloji, genellikle klinik rutinde kullanılan ve klinik öncesi radyasyon araştırmaları ile klinik arasındaki farkı daha da daraltan ters planlamaya yönelik önemli bir adımdır.
