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Il software traduce le informazioni diagnostiche migliori per migliorare la radiazione dell'obiettivo alle cellule tumorali

Come la rappresentazione e tecnologie diagnostiche entrambe di trattamento radioattivo diventano più capaci e rendono paricolare, i medici che le usando fronte di taglio sempre più un compito difficile: come trasferire informazioni dai sistemi diagnostici ai sistemi di programmazione del trattamento.

I ricercatori al centro del Cancro di Sloan-Kettering del memoriale e del Georgia Institute of Technology stanno risolvendo che il problema con un sistema di traduzione di immagine ha progettato per colmare la lacuna fra le tecniche diagnostiche avanzate quale la spettroscopia a risonanza magnetica (MRS) e le ultime tecniche per la consegna delle dosi precise di radiazione ai tumori. Il sistema può anche compensare come i tumori cambiano e si spostano fra la diagnosi ed il trattamento, durante il trattamento, fra i trattamenti - e proprio mentre i pazienti respirano.

Sulla base del computer avanzato che modella, la tecnica di traduzione di immagine faciliterebbe un sistema biologico di pianificazione dell'ottimizzazione che usa le informazioni sulla posizione e la densità delle cellule tumorali da consegnare ha intensificato le dosi di radiazione i tumori.

“Il vantaggio per il paziente sarebbe nel controllo locale migliore del tumore,„ ha detto Eva K. Lee, un professore associato con le nomine della facoltà nel banco dell'industriale e della sistemistica al Georgia Institute of Technology ed all'istituto del Cancro di Winship alla scuola di medicina di Emory University. “Quel significa che la tariffa della ricorrenza dovrebbe essere più in basso e ci saranno meno complicazioni che pregiudicano il tessuto normale. I pazienti dovrebbero anche avvertire meno effetti secondari dal trattamento.„

Le informazioni sul lavoro, “il trattamento combinato di modalità avanzano - le informazioni biologiche d'incorporazione del metabolita per trattamento del cancro,„ sono state presentate martedì 5 ottobre 2004 alla quarantaseesima riunione annuale della società americana per radioterapia e l'oncologia (ASTRO) a Atlanta. Promosso dalle fondamenta di Whitaker ed il National Science Foundation, il lavoro fa parte della collaborazione a lungo termine di Lee con Marco Zaider, professore di fisica in radiologia all'istituto universitario medico di Cornell University ed assistere e testa di fisica di Brachytherapy al centro commemorativo del Cancro di Sloan-Kettering.

Un matematico che sta lavorando all'ottimizzazione di pianificazione di trattamento radioattivo per la prostata ed altri moduli di cancro, Lee ha usato il nuovo sistema per le pianificazioni di sviluppo di radioterapia per i pazienti che subiscono la SIG.RA la rappresentazione a Sloan commemorativo Kettering. I risultati finora stanno promettendo, comunque studi clinici controllati devono ancora essere fatti per paragonare i risultati alle tecniche standard che trattano i tumori come masse omogenee.

Analizzando il metabolismo delle cellule nelle aree del tumore, la spettroscopia a risonanza magnetica può identificare le regioni della prostata che hanno popolazioni più dense delle celle del tumore. Combinato con i dati sulle strutture sane nella prostata, quelle informazioni possono essere usate per aumentare il dosaggio di radiazione alle aree che contengono più cellule tumorali, con il collocamento dei semi radioattivi o l'applicazione dei raggi esterni.

Ma prima quello può essere fatto, informazioni deve essere trasferito dalla SIG.RA sistema ai sistemi di programmazione del trattamento che gli oncologi di radiazione usano per determinare il dosaggio di radiazione applicato al tumore.

“La rappresentazione funzionale comprende esaminare come le cellule tumorali realmente proliferano all'interno di un organo ed affinchè quella tecnologia realmente siamo utile, dobbiamo potere tradurrla in regolazione clinica,„ Lee abbiamo notato. “Ma finora, questi fattori biologici non potrebbero essere utilizzati solitamente nel trattamento perché le modalità della rappresentazione sono così differenti. Questo nuovo sistema permette che noi usiamo le informazioni diagnostiche della rappresentazione in pratica. Permette che noi un tutto.„

Il nuovo sistema traduce le informazioni spaziali sulle concentrazioni del tumore - misurate “nei voxels„ - dalla SIG.RA sistema al sistema di programmazione del trattamento, morphing che informazioni sulle immagini di ultrasound/CT usate tipicamente pianificazione e delivery system. I voxels possono essere tradotti anche quando l'organo ha deformato dovuto il preparato del trattamento.

L'uso della SIG.RA dati intensificare il dosaggio di radiazione è conosciuto come ottimizzazione biologica e fa parte di una tendenza verso personalizzazione aumentante del trattamento basata su informazioni specifiche sul cancro di un paziente.

La capacità di adattare il trattamento radioattivo ai cambiamenti negli organi è particolarmente importante nel trattamento radioattivo del cancro polmonare. Sebbene i pazienti possano essere chiesti brevemente di trattenere il loro respiro, l'efficacia del trattamento può essere influenzata avversamente tramite il moto dei tumori mentre i pazienti respirano durante il trattamento.

Il sistema Lee e Zaider sta sviluppando può rappresentare col passare del tempo quei cambiamenti spaziali, adattando la radiazione per fornire gli efficaci dosaggi alle cellule tumorali anche quando i tumori stanno muovendo.

“La forma del tumore come pure la posizione del tumore che entrambe cambiano perché il paziente sta respirando,„ Lee hanno notato. “Dobbiamo seguire il movimento e sapere dove i voxels del tumore sono quella radiazione di bisogno. Vogliamo assicurarci che il risultato finale - la dose media ricevuta da ogni voxel poichè si muove - soddisfaccia i vincoli clinici.„

Un sistema automatizzato Lee e Zaider di programmazione del trattamento si è sviluppato più presto per controllo locale migliore brachytherapy del tumore della prostata da 65 per cento a 95 per cento.

La potenza crescente dei sistemi informatici ha permesso tali sistemi di programmazione del trattamento. Nei sistemi destinati per consegnare la radiazione esterna del raggio dall'altrettanto come cinque - nove angoli differenti, ci può essere altrettanto come milione variabile e vincoli - una sfida enorme per la gente che progetta il sistema e che scrive il programmare.

“Stiamo prendendo realmente soltanto con cui il delivery system di radiazione può fare,„ Lee abbiamo spiegato. “La modulazione della dose di radiazioni è diventato abbastanza buona, permettendo che noi variamo l'intensità sopra il tumore.„

Lee egualmente sta collaborando con i ricercatori clinici sulle applicazioni del sistema nel trattamento del cancro del polmone.