PROPÓSITO:
En la investigación de radiación preclínica, es un desafío localizar los objetivos de tejido blando según la guía de tomografía computarizada de haz cónico (CBCT). Como método más eficaz para localizar objetivos de tejidos blandos, desarrollamos un sistema de tomografía de bioluminiscencia en línea (BLT) para la plataforma de investigación de radiación de animales pequeños (SARRP). Demostramos la radioterapia guiada por BLT y la precisión de la focalización validada según un algoritmo de reconstrucción recientemente desarrollado.
MÉTODOS Y MATERIALES:
El sistema BLT fue diseñado para acoplarse con el SARRP para la adquisición de imágenes y para separarse antes de la administración de radiación. Se diseñó un sistema de 3 espejos para reflejar la bioluminiscencia emitida por el sujeto a una cámara estacionaria con dispositivo de carga acoplada (CCD). El BLT multiespectral y el método de gradiente conjugado truncado de variables incompletas con una estrategia de reducción de región permisible se utilizaron como esquema de optimización para reconstruir distribuciones de fuentes bioluminiscentes. Para validar la precisión de la focalización de BLT, se colocó una pequeña fuente de luz cilíndrica con alto contraste CBCT en un maniquí y también en el abdomen de la carcasa de un ratón. El centro de masa (CoM) de la fuente se recuperó de BLT y se utilizó para guiar el suministro de radiación. La precisión de la focalización guiada por BLT se validó con películas y se comparó con la entrega guiada por CBCT. Se llevaron a cabo experimentos in vivo para demostrar la capacidad de localización BLT para diversas geometrías de fuente.
RESULTADOS:
El BLT en línea pudo recuperar el CoM de la fuente de luz incorporada con una precisión promedio de 1 mm en comparación con la localización CBCT. Las diferencias entre la irradiación guiada por BLT y CBCT mostradas en las películas fueron consistentes con la localización de la fuente revelada en las imágenes de BLT y CBCT. Los resultados in vivo demostraron que nuestro sistema BLT podría potencialmente aplicarse para múltiples objetivos y tumores.
CONCLUSIONES:
El sistema BLT / CBCT / SARRP en línea proporciona una solución eficaz para la selección de tejidos blandos, en particular para modelos de tumores pequeños, no palpables u ortotópicos.
Zhang B, Wang KK, Yu J, Eslami S, Iordachita I, Reyes J, Malek R, Tran PT, Patterson MS y Wong JW.
