O fluxo sanguíneo e o suprimento de oxigênio para os tumores mudam durante as primeiras semanas de radioterapia. Os cientistas atualmente acreditam que a reoxigenação ocorre devido ao encolhimento do tumor, diminuição do consumo de oxigênio e aumento da perfusão. Os médicos esperam que essas e outras mudanças possíveis possam ser exploradas para melhorar a resposta do paciente à radioterapia.
Em um passo potencial para tratamentos personalizados de câncer, pesquisadores na Finlândia estão usando espectroscopia funcional de infravermelho próximo (fNIRS) para medir a concentração de hemoglobina em tempo real, um indicador indireto da oxigenação do tecido, durante a radioterapia cerebral total.
Teemu Myllylä, da Universidade de Oulu, lidera a pesquisa do fNIRS em colaboração com Juha Nikkinen, físico-chefe da divisão de física médica clínica de radioterapia do Hospital Universitário de Oulu. O objetivo de seus estudos de pesquisa, diz Myllylä, é aplicar o fNIRS para começar a fechar algumas das lacunas em nosso conhecimento sobre a oxigenação e a resposta dos tecidos e tumores durante e após a radioterapia.
A espectroscopia de infravermelho próximo funcional tem sido usada há várias décadas para estudar a atividade cerebral em tempo real em resposta a diferentes estímulos e tarefas cognitivas. A abordagem relativamente barata, portátil e não invasiva pode medir a hemodinâmica cerebral até 2 cm de profundidade no cérebro humano adulto. O dispositivo fNIRS usa luz infravermelha para medir mudanças em tempo real nas concentrações regionais de hemoglobina, um substituto para mudanças no volume sanguíneo e, por extensão, quão bem o oxigênio está chegando aos tecidos, no cérebro.
Em seu recente estudo de prova de conceito, relatado no Journal of Biomedical Optics, os pesquisadores usaram o fNIRS para medir a concentração de hemoglobina durante a radioterapia paliativa de todo o cérebro. A equipe observou aumento do fluxo sanguíneo durante os tratamentos em 10 pacientes submetidos a múltiplas irradiações de todo o cérebro. Nenhum efeito foi observado antes da irradiação ou após o término da irradiação.
A equipe anexou pontas de fibra óptica para o dispositivo fNIRS de comprimento de onda perpendicular ao cérebro e confirmou que elas não interferiram na configuração ou na entrega da radiação. A dose de radiação foi administrada usando radioterapia cerebral total de campo estático, que compreendia dois campos opostos de 6 MV. A radioterapia de modulação de intensidade direta, que adiciona campos menores na mesma direção dos campos principais, foi aplicada para fornecer uma cobertura de dose homogênea de todo o cérebro.
Como um dispositivo NIRS mede apenas a concentração relativa de hemoglobina em todo o cérebro, diferentes pacientes têm diferentes amplitudes de sinal fNIRS. Os pesquisadores normalizaram as amplitudes do sinal filtrando o sinal fNIRS em uma banda de frequência muito baixa e, em seguida, subtraindo o sinal no início da irradiação de todos os sinais correspondentes. Eles usaram dados do estado de repouso de centenas de indivíduos saudáveis ??como dados de controle.
A equipe agora está coletando dados do fNIRS de participantes com tumores sólidos para tentar diferenciar entre as concentrações de hemoglobina no tumor e no tecido saudável e estudar as respostas do tumor à irradiação. Eles também estão investigando por que observaram diferenças na oxigenação dos tecidos entre a primeira e a segunda irradiação em seu estudo do Journal of Biomedical Optics. Possíveis explicações incluem uma menor dose absorvida na segunda irradiação, colimador multifolha ou outros efeitos de configuração de medição ou respostas fisiológicas.
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Fonte: https://physicsworld.com/a/real-time-monitoring-of-brain-tissue-oxygenation-could-personalize-radiotherapy/
