Autor im Rampenlicht: Integration von hochauflösender Intravitalbildgebung und MRT zur Verbesserung der Planung der stereotaktischen Körperstrahlentherapie

Die präklinische intravitale Bildgebung hat eine sehr hohe Auflösung, aber eine begrenzte Tiefenpenetration in das Gewebe, was sie sehr gut für präklinische Bildgebungsstudien macht. Auf der anderen Seite ist die MRT viel klinischer anwendbar und hat eine höhere Tiefenpenetration, aber eine sehr geringe räumliche Auflösung. Ziel dieser Studie ist es, diese beiden Modalitäten miteinander zu korrelieren, um unsere Erkenntnisse aus der präklinischen Intravitalmikroskopie mittels Magnetresonanztomographie besser in die Klinik zu übertragen.

Perfusionssensitive bildgebende Verfahren in MRT und Biophotonik, einschließlich unseres optischen Kohärenztomographie- und Geographiesystems, zeigen, wie sich die Mikrogefäße auf das Ansprechen des Tumors auf hypofraktionierte Strahlentherapie auswirken. Der 3D-Druck hilft auch durch die kostengünstige Herstellung von kundenspezifischen Werkzeugen, die Längsschnittstudien erleichtern. Schließlich erleichtert die KI-Bildanalyse die Identifizierung neuartiger prädiktiver Biomarker für die Strahlentherapie.

Wir haben mehrere Erkenntnisse über das Ansprechen von Tumoren auf hypofraktionierte Strahlentherapie gewonnen, darunter in jüngerer Zeit die zeitliche Kinetik sowohl radiobiologisch signifikanter als auch abstrahierter KI-abgeleiteter Gewebereaktionsmetriken. Darüber hinaus haben wir gezeigt, dass multimodale Bildgebung eine genauere Durchführung ermöglicht, indem wir sowohl MRT, makroskopische und optische Kohärenztomographie, mikroskopische als auch angiographische und von der Angiographie abgeleitete Metriken korrelieren. Durch die Verlängerung der effektiven Dauer von Längsschnittstudien können wir prädiktive Biomarker für das langfristige Ansprechen auf die Tumorbehandlung besser identifizieren.

Darüber hinaus können wir durch die Verbesserung der Robustheit der Koregistrierung zwischen makroskopischen klinisch verfügbaren Bildgebungsmodalitäten und mikroskopischen präklinischen Bildgebungsmodalitäten die Übertragbarkeit unserer Ergebnisse vom Labortisch auf das Krankenbett verbessern. Bei einer stereotaktischen Körperstrahlentherapie führen hohe Strahlendosen zu einer reduzierten Anzahl von Fraktionen. Ein potenzielles radiobiologisches Ziel, das mit einem erhöhten Zelltod bei SVRT verbunden ist, ist das Mikrogefäßsystem des Tumors.

Durch die Kombination von hochauflösender optischer Angiographie und MRT wollen wir eine funktionelle mikrovaskuläre MRT-Bildgebung für eine patientenspezifische SVRT-Behandlungsplanung und verbesserte Ergebnisse ermöglichen.