두개내 종양 치료를 위한 싱크로트론 방사선 (ESRF)

싱크로트론 방사(SR)는 중간 에너지 범위(0-150keV)에서 조정 가능한 에너지로 매우 높은 강도의 단색 X선 광자를 생성하는 데 사용됩니다. 따라서 낮은 에너지가 없기 때문에 침투는 여전히 중요하며 가능한 상호 작용의 유형은 물에서의 Compton 효과 외에도 탄소, 산소, 수소로 대표되는 살아있는 물질보다 훨씬 무거운 원자와의 광전 효과입니다. , 질소 및 인. 광전 상호작용은 콤프턴 효과보다 훨씬 더 큰 에너지 축적을 일으키지만 이것이 일어나기 위해서는 살아있는 조직에 외부 원자가 존재해야 합니다. 예를 들어 요오드, 백금 또는 가돌리늄일 수 있으며, 이러한 모든 원자는 일반적으로 방사선학의 조영제 또는 항종양 화학요법으로 의료 행위에서 인체에 도입됩니다.

방사선 치료에 SR을 사용하는 경우 원래 속성을 활용하려면 광전 효과에 적합한 중원자를 가져오는 방사선과 약물을 결합한 치료를 사용해야 합니다. 이러한 병용 요법의 개념은 수십 년 동안 방사선 요법에서 널리 사용되었으며 치료의 많은 발전의 원천이었습니다. 일부는 현재 일상적인 관행(화학 방사선 요법, 광역학 요법)이고 다른 일부는 중개 연구(붕소 중성자 포획 요법)로 ​​여전히 연구 중입니다. . 이러한 "광전" 에너지 밴드의 SR 광자는 특히 백금(시스플라틴 또는 카보플라틴)으로 치료할 때 종양에서 높은 세포독성 손상을 일으킬 수 있습니다. 실제로, 그들은 백금 원자의 광전 활성화를 제공하여 종양의 DNA에 막대한 에너지 침착을 유도합니다. 이 치료 원리를 백금 광활성화 요법(PAT-plat)이라고 합니다. 특히 중소 부피의 종양, 중소 깊이의 국소화에 적합하며 다중 빔 탄도학에 적합합니다. 또한 유리한 조건에서 병용 치료를 위해 고용량의 중화합물을 종양 조직에 적재할 가능성이 있다면 기존 치료보다 더 큰 치료 효과를 기대할 수 있다. 뇌종양은 종양에 약물을 직접 주입할 수 있는 최근의 대류 강화 전달(CED) 기술 덕분에 이러한 특징을 가진 모델을 나타냅니다.

ESRF와 Grenoble University Hospital이 생물의학 연구에 전념하는 SR 라인을 밀접하게 협력하여 개발하기 위해 지금까지 노력한 유일한 기관이기 때문에 이 작업은 기술적으로 민감하고 매우 독창적이지만 개념적으로 특별히 복잡하지는 않습니다. 이러한 상황에서 세계에 다른 사이트는 없습니다. 대부분의 다른 센터는 에너지가 낮거나 필요한 협업을 설정할 수 있는 학술 의료 센터 바로 근처에 없거나 이미 도달하기에는 너무 새롭습니다. 실험 수준. 한편, 기술 및 물적 투자가 상당히 중요하고 정보의 흐름이 매우 자유롭기 때문에 여러 사이트에서 동시에 이러한 연구를 시작하는 것은 현재로서는 적절하지 않은 것으로 간주되었습니다. 따라서 ESRF와 RSRM 팀("Rayonnement Synchrotron et Recherche Médicale")은 이 분야의 선구자이며 그들의 작업은 전 세계적으로 잘 알려져 있습니다. 2010년 Equipex 입찰 요청은 Orsay에서 설계 및 조립할 최초의 탁상용 싱크로트론 프로토타입에 자금을 지원하기로 합의했습니다. 우리의 기술은 위대한 도구의 영역 외부로 퍼질 수 있습니다 [http://sera.lal.in2p3.fr/thomx/]..

SR 선량의 만족스러운 분포로 치료를 진행하기 위해서는 조사 시 요오드화 조영제를 주사하여 표적 종양의 저지력을 높이는 것이 필요하다. 이 치료법은 CTscan에서 조영제 흡수가 양호하고 부수적으로 백금으로 치료할 수 있는 모든 종양에 적용할 수 있습니다. 이러한 이유로, SR 단색 80keV로 이 치료를 적용하는 연구를 위해 두개내 인간 종양의 해부학적 위치가 선택되었습니다.

실험적 치료는 등각 방사선 요법 또는 정위 요법 하에서 뇌 전이에 대한 표준 치료의 일부가 될 것입니다. 이 조사는 나중에 이루어질 범 뇌 표준 조사를 보완하여 선량 측정 측면에서 추가 보안을 제공합니다.

주요 목적: 환자의 중기 의료 후속 조치를 통해 SR 치료의 안전성과 수용 가능성을 입증합니다.

1차 결과: 부작용을 제한하는 것은 방사선 조사 후 "급성" 독성: 방사선 요법 및/또는 화학-방사선 요법 NCI-CTC 척도에 적합한 국제 척도에 따라 판단될 것임; 조사 후 "후기" 독성 방사선 요법 및/또는 화학-방사선 요법 SOMA-LENT 척도. 이 두 기준에 대한 허용 한계는 등급 <3입니다. 성과 상태(WHO 척도).

보조 목표:

치료와 관련된 부작용 없는 생존(EIL) "중증" 및 "후기" 제한을 평가합니다. 치료 부위의 무병 생존을 평가하기 위해; 두개내 무질환 생존(새로운 전이의 부재)을 평가하기 위해; RECIST에 의한 치료에 대한 형태학적 객관적 반응(완전 반응 및 부분 반응)에 의해 평가된 항종양 효능을 평가하기 위해.

이 연구의 목적은 고에너지 광자를 이용한 첨단 방사선 치료 기술과 유사한 선량 측정 조건에서 싱크로트론 방사선으로 신뢰할 수 있고 안전하며 효율적인 방사선을 전달할 수 있는 능력을 입증하는 것입니다. 따라서 그것은 CED에 의한 중원자 벡터 분자의 현장 투여와 결합된 치료의 새로운 개념의 미래 실험적 테스트를 위한 "플랫폼"이 될 것입니다.

이것은 독립적인 외부 평가에 의해 RECIST 기준에 따라 각 환자의 반응을 평가하고 급성 및 후기 제한 부작용(EIL)을 기록하는 대조군이 없는 연구입니다. 환자는 ESRF에서 초기 방사선 조사를 받은 후 대학 병원에서 추가 방사선 조사를 받게 됩니다.

이 연구는 제안된 목표를 달성하는 데 필요한 환자 수를 포함하여 여러 단계로 연속적으로 수행됩니다. 독성으로 인해 특정 수준으로 확장되지 않는 한 환자 수는 증분당 3명입니다. 아래에 설명된 전체 프로토콜의 순조로운 진행을 가정하면 총 50명의 환자가 2~3년 내에 이 연구에 포함될 예정입니다.

이러한 단계는 다음과 같습니다.

• 종양에서 요오드화 대조 동역학의 재현성 검증.
• SR에 의한 단일 선량 조사로 요오드화 조영제 IV 도입.
• 용량 증량(요오드 및 SR) 및 분류.
• 궁극적으로 최적화된 RS 프로토콜을 갖춘 백금 주입 시스템 도입.
• 고급 투여 방법(CED 또는 이중 백금 프로토콜)으로 백금 용량을 최적화합니다.

한 단계에서 다음 단계로의 전환은 이전 단계의 실행 가능성, 프로토콜의 각 단계에서 발생한 부작용의 빈도 및 심각도에 따라 달라집니다. 외부 검토 위원회는 연구 진행 상황을 모니터링하고 적절한 경우 임상시험의 적절한 변경 또는 중단을 제안합니다.

ESRF와 그르노블의 CHU는 SR: "RSRM"의 의료 응용 프로그램을 개발하기 위해 80년대 ESRF 구축 이후 협력 계약을 체결했습니다. 2003년 CHU의 과학 팀과 그르노블의 Joseph Fourier 대학은 SR을 주요 목표로 하는 실험적인 의료 영상 및 방사선 치료와 함께 RSRM에 전념하는 INSERM 유닛이 되었습니다. 두 개의 도메인과 각각 CHU의 특정 부서가 연관되었습니다. 실험적 의료 이미징의 경우: 신경 방사선과 및 심장과; 실험적 방사선 치료: CHU의 방사선 종양학과. 환자는 이 CHU 부서의 MD와 의학 물리학자의 책임 하에 선택, 모집, 입원, 영상 촬영 및 치료되며 환자는 방사선 조사를 위해 ESRF의 실험 조사실로 이송됩니다. 방사선 조사 계획의 일부입니다. 이렇게 암 치료에 대한 SR 적용의 첫 번째 시도는 생물의학 시설을 수정, 업그레이드 및 장비하기 위해 수년 동안 많은 돈을 투자한 ESRF의 SR의 과학 및 기술 개발에 완전히 포함됩니다.

이 선구적인 활동에 이어 SR이 중요하고 가치 있는 진전을 이루어야 한다면 SR의 미래 사용을 가능하게 하는 노하우의 산업적 개발이 뒤따릅니다. 이러한 노력은 지금까지 ThomX 프로젝트에 자리를 내어주었습니다.