Die kombinierte Strahlentherapie und Hyperthermie bieten großes Potenzial für die erfolgreiche Behandlung strahlenresistenter Tumoren durch Thermoradiosensibilisierung. Die Heterogenität der Tumorreaktion aufgrund intrinsischer oder mikroumweltinduzierter Faktoren kann das Behandlungsergebnis stark beeinflussen, lässt sich jedoch mit herkömmlichen Behandlungsplanungsansätzen nur schwer berücksichtigen.
Die systemische Onkologiesimulation unter Verwendung mathematischer Modelle zur Vorhersage des Tumorwachstums und des Ansprechens auf die Behandlung bietet ein leistungsstarkes Werkzeug zur Analyse und Optimierung kombinierter Behandlungen. In ihrer Arbeit „Kombination von Strahlung mit Hyperthermie: ein Multiskalenmodell, basierend auf in vitro Experimente„S. Brüningk, G. Powathil, P. Ziegenhein, J. Ijaz, I. Rivens, S. Nill, M. Chaplain, U. Oelfke, G. ter Haar stellen ein Framework vor, das solche Kombinationsbehandlungen auf zellulärer Ebene simuliert .
Der multiskalige hybride zelluläre Automat simuliert große Zellpopulationen (bis zu 107 Zellen) in vitroUnter Verwendung eines Xstrahl SARRP, während das Fortschreiten des individuellen Zellzyklus und das Ansprechen auf die Behandlung durch die Modellierung des strahleninduzierten mitotischen Zelltods und der sofortigen Zelltötung als Reaktion auf Erhitzen ermöglicht werden.
Basierend auf einer Kalibrierung unter Verwendung einer Reihe experimenteller Wachstums-, Zellzyklus- und Überlebensdatensätze für HCT116-Zellen stimmten die Modellvorhersagen gut (R2 > 0.95) mit experimentellen Daten im Bereich der getesteten (Wärme- und Strahlungs-)Dosen (0–40 CEM43, 0) überein –5 Gy).
Der vorgeschlagene Rahmen bietet Flexibilität für die Modellierung multimodaler Behandlungskombinationen in verschiedenen Szenarien. Es könnte daher ein wichtiger Schritt zur Modellierung personalisierter Therapien mithilfe eines virtuellen Patiententumors sein.
Dieser Xstrahl In Action wurde einem Artikel entnommen, der auf der Website der National Library of Medicine gefunden wurde.
