Korrelation zwischen CT-Perfusion und TARE-PET/CT-Dosimetrie nach Y-90

Das übergeordnete Ziel dieser Forschungsrichtung ist die Etablierung einer Methodik zur patienten- und tumorspezifischen Behandlungsplanung für die Yttrium-90-Radioembolisierung von hepatozellulärem Karzinom (HCC). Das vorgeschlagene Projekt wird die Sammlung vorläufiger Daten erleichtern, um eine größere Studie zu unterstützen, um den Zusammenhang zwischen Tumorperfusionsparametern und der verabreichten Strahlendosis vollständiger zu ermitteln. Durch die Y-90-Radioembolisierung werden Millionen kleiner Harz- oder Glaskügelchen abgegeben, die an das Beta-emittierende Radioisotop Yttrium gebunden sind oder dieses enthalten (je nach Produkt). Diese Kügelchen werden im Rahmen eines interventionellen radiologischen Eingriffs in die Leberarterie des Patienten injiziert. Die Kügelchen werden durch einen pulsierenden Fluss in das hepatische Gefäßsystem gedrückt und bleiben schließlich aufgrund ihrer endlichen Größe im Mikrogefäßsystem der Leber und des Tumors hängen und geben die Strahlungsdosis der dabei freigesetzten hochenergetischen Beta-Partikel (durchschnittliche Energie 0,94 MeV) ab der radioaktive Zerfall (Halbwertszeit von 64 Stunden) auf sehr lokale Weise (~2,5 mm Bereich). Die Kügelchen sind dauerhaft im Gefäßsystem eingebettet und die Radioaktivität zerfällt schließlich in den Hintergrund.

Derzeitige Praxis besteht darin, eine durchschnittliche Leberlappen-Strahlungsdosis basierend auf dem Lappenvolumen oder der Körperoberfläche des Patienten zu berechnen und zu verabreichen. Aufgrund der hypervaskulären Natur von HCC-Läsionen erhalten die Tumore jedoch einen größeren Anteil der Perlen als das gesunde Leberparenchym und es wird daher angenommen, dass sie Strahlendosen erhalten, die weit über der berechneten durchschnittlichen Leberdosis und der Dosis für die normale Leber liegen. Aufgrund der unterschiedlichen Vaskularität und Eigenschaften von Tumoren und Patienten führt jede Y-90-Behandlung nicht zu derselben Dosis an den Tumor. Ein weniger vaskulärer Tumor kann wesentlich weniger Strahlung erhalten als ein stärker vaskulärer Tumor, was sich auf die tumorizide Wirksamkeit der Behandlung und letztendlich auf das Endergebnis des Patienten auswirkt. Neue Techniken mit Positronenemissionstomographie (PET)/CT nach der Y-90-Behandlung ermöglichen eine retrospektive Dosimetrie zur Bestimmung der tatsächlich an den Tumor abgegebenen Dosis. Es gibt jedoch keine Methode zur Planung der Dosis, die dem Tumor vor der Behandlung verabreicht werden soll.

Diese Forschung zielt darauf ab, vorläufige Daten zu sammeln, um mit der Etablierung einer prospektiven Methode zur Verwendung von Computertomographie (CT)-Perfusionsstudien der Leber zu beginnen, um die erwartete Dosis für die HCC-Läsionen und die normale Leber basierend auf dem Blutfluss und dem Blutvolumen zu berechnen. Dieses Ziel wird durch die prospektive Erfassung von CT-Perfusionsstudien vor Y-90-Radioembolisationsbehandlungen und PET/CT unmittelbar nach den Behandlungen erreicht. Die Beziehung zwischen den Perfusionsparametern, die die Vaskularität der Läsionen und der normalen Leber darstellen, und der PET/CT-Dosimetrie nach der Behandlung wird durch diese Forschungslinie ermittelt. Die hypothetische Korrelation zwischen den Perfusionsparametern und der Tumordosis, wie durch PET/CT ermittelt, ermöglicht eine patienten- und tumorspezifische Behandlungsplanung, die sicherstellt, dass die geeignete tumorizide Strahlendosis zuverlässig verabreicht wird.