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聚焦X射线束为常见眼病提供个性化治疗

发布:WD114EVA    |    2020-09-07 17:05    阅读:529
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聚焦X射线束为常见眼病提供个性化治疗

斯坦福大学医学院(Stanford University School of Medicine)正在开发一种提高放射治疗精度的技术,这项技术应用于治疗年龄相关性黄斑变性(AMD)。主要研究员Wu Liu和一个跨国研究小组正在使用X光透镜来提供聚焦的千伏(kV)电压辐射。这种方法在《Medical Physics》上发表,可实现个性化的三维适形放射性治疗,并可避开眼睛的关键结构,有可能使 AMD 治疗更有效、成本更低、更方便于患者。

AMD 是导致发达国家 50 岁以上失明患者的主要原因。根据国际预防失明机构(International Agency for the Prevention of Blindness)估计,目前全世界约1.96亿人患有AMD,随着全球人口年龄增长,患病人口预计逐步增长。美国眼科学会(American Academy of Opthalmology)估计10-15%的AMD病例是湿型AMD,患病原因是由脉络膜新生血管膜 (CNV)引起,血管出现异常扩散到到黄斑部分。湿型AMD的标准治疗涉及重复性的向眼睛玻璃体内注射和抗血管内皮生长因子(VEGF)药物,这些有助于控制疾病。但是治疗需要每30至60天注射一次, 注射费用高,还有可能导致视网膜脱落、受伤、感染、出血和疼痛。放射治疗提供了一个有力的替代方案, 在有效破坏异常血管的同时,还能抑制相应的炎症和纤维化问题。而这些问题VEGF抑制剂目前还没有效解决。

最近关于新生血管AMD放射治疗的研究总体来说,立体定向放射治疗与抗VEGF相结合的效果目前还不明确,原因是缺乏临床实验证据。Liu和合作者认为,如果改进立体定向放射治疗的技术,放射治疗与抗VEGF治疗相结合可能会更加有效。立体定向放射治疗包括高剂量地辐射目标区域,最大限度地减少对周围健康组织的暴露。两项临床实验(一项已完成,另一项预计在2021年出结果)已经在研究使用立体定向放射技术来治疗湿型AMD。这些研究都使用了基于准直的kV放射治疗设备,该设备将固定的4毫米光束射到到黄斑的中心。然而,这可能会过度或不足治疗不同大小以及不同形状的CNV病变。

为了实现个性化治疗, Liu和同事正在开发一种系统,该系统使用X光透镜,它能够承受连续的高强度辐射。X光透镜由大量中空弯曲和锥形玻璃管组成。数十万个这些玻璃通道的排列可以产生集中的X光束,它们能够聚焦到垂直直径于小于 0.2 mm 的区域,从而实现高精度定向治疗。

文章作者写道:“这种超小光束聚焦可实现空间分离网格治疗,这个治疗会破坏异常新生的血管而不是健康的血管。网格化剂量射送有潜力控制CNV,同时降低视网膜和正常毛细血管损伤的概率,因为常规放射治疗的辐射会诱发视网膜病变和毛细血管脱落。”研究人员使用60-kVp聚焦X光束,对三例临床CNV病例的三维适形治疗进行了蒙特卡罗模拟。研究小组还指出,这项技术可以根据到视神经盘的距离调节剂量的分布,以平衡疗效与风险。平均CNV剂量变化不超过10%。

Liu和同事建议,由于这项技术的适形的特性以及网格治疗的潜力,或许可以单独使用聚焦X射线来治疗AMD。这项技术也可以协同使用抗VEGF药物,特别是针对新诊断的湿型AMD患者。在这种治疗方案下,患者将在第一次注射抗VEGF之后14天内接受一次集中的X光治疗。随后每月再注射两次,接下来的注射次数由临床效果来确定。

Liu 告诉《Physics World》:“基于这些良好的计算模拟结果,与之前的设备相比,湿型AMD治疗的放射剂量明显改善。同时,其基于蒙特卡洛模拟的治疗规划方案,我们计划建造一个kV级X射线的样机,以实现随后的临床前期的转化实验室以及临床研究。我们希望这项技术能够与抗VEGF药物结合使用,以改善湿型AMD的治疗,并大幅度降低抗VEGF注射的频率。在成功开发样机和临床验证之后,我们希望在接下来的几年内进行人体临床实验。”

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