在个体化癌症放射治疗中测量脑组织氧合变化

放射治疗使用高能辐射杀死癌细胞，通常遵循基于临床研究的剂量和治疗计划，以最大限度地减少辐射对健康组织的影响。然而，由于放射治疗的效果只能在治疗结束后才能评估，因此不可能预测治疗对患者的即时影响或在稍后阶段可能因治疗而产生的潜在副作用。由于癌症治疗的效果变化很大，即使是给患者使用常规剂量，也可能对一些人造成长期的副作用。

芬兰奥卢大学的副教授Teemu Myllylä说:“癌症治疗对组织的生理和形态特性产生了广泛的变化，这也依赖于个体。”Teemu Myllylä是芬兰奥卢大学临床医学物理部门的首席物理学家Juha Nikkinen博士所在团队的一员放射治疗奥卢大学医院，致力于改变癌症的治疗方式，以患者为中心进行治疗。

一项研究发表在生物医学光学杂志(JBO)研究人员报告说，他们开发了一种测量个体对治疗的生物反应的方法，使他们能够实时评估放疗对患者的影响。

他们的方法包括使用功能性近红外光谱(fNIRS)设备红外线测量大脑中血红蛋白浓度的变化——组织氧合水平的指标。这种非侵入性技术通常用于研究大脑的活动对不同刺激和认知任务的反应。然而，在这种情况下，研究人员使用它来测量患者接受全脑放射治疗时大脑中血红蛋白浓度的变化直线加速器是用来给病人的大脑提供目标剂量的辐射。

Myllylä说:“我们建立了一个使用多波长fNIRS的光纤装置，并与医用线性加速器相结合，以测量大脑放射治疗期间的脑组织氧合变化，在这种治疗中，辐射剂量仅限于大脑区域，以避免照射眼睛。”

放射治疗的变化血液循环在患者组织中，由于血红蛋白水平是一个有用的指标的变化血容量， fNIRS的使用可以深入了解放射治疗对组织血液循环的影响。利用他们的技术，研究人员成功地测量了10名患者的组织氧合水平，并观察到患者在治疗期间接受多次照射时，组织氧合水平的瞬时变化。

“这是第一次在临床放射治疗中测量人类脑血流动力学和脑组织氧合变化，”Myllylä观察到。“在放射治疗期间对组织氧合水平的瞬时测量在肿瘤缺氧的情况下特别有帮助氧含量在肿瘤中是由于某些条件而降低的。这种肿瘤对放射治疗特别有抵抗力。通过即时测量组织氧合水平，我们提出的方法可以用来评估癌症治疗的有效性。这最终可以使医生调整辐射剂量，以优化治疗并改善患者的结果，”他总结道。

研究人员计划使用他们的技术来测量组织的氧合水平，以研究个体患者对不同剂量的放射治疗的反应。这将极大地促进个性化癌症治疗领域的发展。