Inteligentna radioterapia małych zwierząt
Współczesne radioterapia przeciwnowotworowa wymaga zastosowania kompleksowych pól radiacyjnych, aby wyeliminować guza, oszczędzając przy tym zdrowe okoliczne tkanki. Niestety systemy napromieniania małych zwierząt nie są tak selektywne, dlatego nadają się jedynie do kierowania dużymi polami radiacji, których nie sposób modulować z uwzględnieniem obszaru i czasu. Efekt sumaryczny jest taki, że wyniki eksperymentów na zwierzętach nie mogą być stosowane w radioterapii człowieka. W związku z tym, w zakresie badań nad skutkiem radiacji dla guzów i okolicznych komórek u małych zwierząt, istnieje potrzeba opracowania udoskonalonych narzędzi naświetlania, zwłaszcza gdy badania obejmują efekty synergistyczne różnych terapii przeciwnowotworowych. W ramach projektu "Opracowanie przestrzenno-czasowo-energetycznej platformy na rzecz badań nad promieniowaniem dla zwierząt" (Sterrpa) opracowano wielofunkcyjne narzędzie do naświetlania małych zwierząt. System zapewni precyzyjne pola radiacyjne z możliwością modulacji dostępną wraz ze zmiennymi w zakresie przestrzeni i czasu. Precyzyjny napromieniacz/urządzenie do obrazowania małych zwierząt opracowany w ramach projektu "Inteligentna radioterapia małych zwierząt" (Ssmart) został poddany testom, w wyniku których stworzono procedury dla udoskonalenia jego działania. W tym celu naukowcy skupili się na trzech głównych sferach. Sprzęt poddano ocenie pod kątem naświetlania i pomiarów dawki. Zespół Sterrpa opracował oprogramowanie służące do planowania leczenia, za pomocą którego rentgenowską tomografię komputerową zwierząt można by przekształcać w fantomy obliczeniowe. Opracowano nowy dawkomierz i, przy użyciu symulacji Monte Carlo, dokładnie określono dawki. Przy jednym obrocie pierścienia może powstać cały trójwymiarowy (3D) obraz zwierzęcia uzyskany dzięki tomografii wiązki stożkowej. Jakość obrazu została poprawiona dzięki nowo opracowanym algorytmom, a obrazy tomograficzne dostosowano do kalkulacji dawki. Choć nie należało to do pierwotnych zamierzeń, zespół badawczy Sterrpa skorzystał z możliwości opracowania algorytmów w celu obliczenia rzeczywistej dawki przyjmowanej przez zwierzęta. Różnice między wstępnie obliczoną fluencją fotonów (ilością promieniowania X) a tą faktycznie zmierzoną wskazuje na możliwe do zidentyfikowania rozbieżności. Ostateczna część projektu zostanie poświęcona opracowaniu maszyny o wysokiej dokładności w zakresie precyzyjnego napromieniania i jakości obrazowania, która mogłaby być wykorzystywana do kierowanych obrazem badań nad promieniowaniem. Rezultatem będą badania nad radiacją razem z efektami synergistycznymi działania leków lub środków wzmagających reakcję. Wyniki te znajdą zastosowanie w leczeniu raka u ludzi i opracowywaniu nowatorskich metod leczenia w praktyce klinicznej.
