一个创新的基于计算流体动力学(CFD)的剂量学与预处理规划平台,用于支持肝癌个性化经动脉治疗
一种创新的基于计算流体力学(CFD)的剂量测定与治疗前规划平台,支持肝癌个性化经动脉治疗
经动脉放射栓塞术(TARE)是治疗不可切除肝细胞癌(HCC,肝癌的一种主要类型)患者的关键治疗选择。 TARE是一种微创疗法,通过微导管将放射性微球输送至肿瘤附近的肝脏血管中。 尽管TARE能显著提高生存率,但治疗效果仍存在差异且难以预测,这主要归因于复杂的肝脏血管结构,以及导管尖端位置、导管方向和注射速度等不确定参数导致的放射性微球分布不可预测性。
长期目标是通过开发患者特异性治疗前规划平台,使这些治疗更具可预测性和有效性。 我们将基于临床影像构建患者特异性肝动脉树数字模型,结合计算流体动力学(CFD)和蒙特卡罗辐射剂量测定法,模拟血流和微球传输过程。 通过CFD模拟,我们将研究治疗参数变化如何影响微球分布,以更好地理解其在治疗变异性的作用。 这将使我们能够预测特定治疗的剂量分布,并确定潜在更优的治疗参数组合。 本研究通过为个性化治疗前规划数字工具奠定基础,为更广泛的癌症研究领域做出贡献。 所获见解可支持介入放射科医师优化治疗规划,在未来TARE手术中改善肿瘤靶向性,并最大限度减少健康肝组织的辐射暴露。
研究概览
详细说明
TARE已成为肝细胞癌(HCC,原发性肝癌最常见的类型)一种成熟的局部治疗方法。在TARE治疗过程中,放射性微球通过肝动脉中的微导管注入,从内部对肿瘤进行照射。这种微创治疗方式使其成为不适合手术患者的重要选择。然而,尽管具有临床意义,但不同患者间的治疗效果仍存在差异。
TARE面临的一个挑战是难以预测注入的微球在肝脏动脉网络中的扩散情况。因此,微球并不总是均匀沉积在肿瘤内部,部分注入剂量可能最终进入健康的肝组织。这可能会降低治疗效果,同时增加并发症的风险。目前治疗前的规划和剂量测定方法尚不能完全预测最终的辐射剂量。
本研究的目标是开发一种方法,利用患者特异性3D模型更好地理解和预测TARE过程中微球的分布和辐射剂量。这些模型将基于CT、MRI、PET、SPECT或DSA等临床影像数据构建,用于分析肝动脉解剖结构和剂量沉积模式。通过研究这些关系,本项目旨在确定哪些解剖和操作因素会影响微球输送和剂量传递,以及这些发现如何有助于改进治疗前规划。
本研究的临床部分仅包括收集接受TARE治疗患者的回顾性和前瞻性影像及治疗数据,不改变临床工作流程。因此,参与患者不会面临额外的风险或不适。收集的数据将作为开发和验证3D模型的基础。长期来看,研究结果可能有助于优化导管定位、注射参数和剂量规划,以期实现更有效、个性化和安全的TARE治疗。
研究类型
注册 (估计的)
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名:Elisabeth Dhondt, Dr.
- 电话号码:+32 9 3326684
- 邮箱:elisabeth.dhondt@uzgent.be
学习地点
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Ghent、比利时、9000
- 招聘中
- University Hospital Ghent
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接触:
- Elisabeth Dhondt, Dr.
- 电话号码:+32 9 3326684
- 邮箱:elisabeth.dhondt@uzgent.be
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首席研究员:
- Elisabeth Dhondt, Dr.
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 成人
- 年长者
接受健康志愿者
取样方法
研究人群
描述
入选标准:
- 经放射学诊断为肝细胞癌(HCC)且符合治疗条件或正在接受治疗的患者。
- 使用放射性微球进行经动脉放射栓塞(TARE)治疗(或将接受治疗)的患者。
- 为TARE治疗计划进行过肝动脉血管系统预处理医学影像检查(如CT、MRI、PET、SPECT和DSA)的患者,这些影像可用于建立患者特异性肝动脉树三维模型及治疗剂量分布模型。
排除标准:
- 接受TARE治疗但缺乏充分肝血管系统医学影像的患者。
- 无治疗前或治疗后影像数据可供分析的患者。
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
队列和干预
团体/队列 |
干预/治疗 |
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接受TARE治疗的HCC患者
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血管内治疗
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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CFD模型的准确性与验证
大体时间:4年
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体外实验装置中计算流体动力学(CFD)预测与实测血流速度、压力分布和粒子分布之间的相关系数
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4年
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重要程序参数的识别
大体时间:4年
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利用计算框架识别关键手术参数(如导管位置、导管方向、注射速度)。
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4年
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肿瘤/健康组织剂量不确定性
大体时间:4年
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量化由于系统参数变化导致患者体内计算剂量的不确定性。
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4年
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合作者和调查者
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (估计的)
研究记录更新
最后更新发布 (估计的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
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