Les plateformes d'irradiation aux rayons X pour petits animaux élargissent les capacités et les voies futures de la recherche en radiobiologie. Pendant ce temps, la radiothérapie protonique est en train de passer à une modalité de traitement standard dans la boîte à outils de radiothérapie de précision du clinicien, mettant en évidence un écart entre la radiothérapie clinique de pointe et la recherche en radiobiologie des petits animaux. La recherche comparative des différences biologiques entre les faisceaux de protons et de rayons X pourrait bénéficier d'un système d'irradiation intégré pour petits animaux pour des expériences in vivo et des protocoles d'assurance qualité (AQ) correspondants pour assurer la rigueur et la reproductibilité. L'objectif de cette étude est d'intégrer un faisceau de protons dans une plateforme de radiothérapie pour petits animaux tout en mettant en œuvre une AQ modélisée d'après des protocoles cliniques. Une plate-forme de recherche sur le rayonnement X de 225 kV pour petits animaux (SARRP) a été installée sur des rails pour s'aligner avec une ligne de faisceau expérimentale de protons modifiés à partir d'un système clinique basé sur un cyclotron de 230 MeV. Des pics de Bragg étalés collimatés (SOBP) ont été produits avec des paramètres de faisceau compatibles avec l'irradiation des petits animaux. Les caractéristiques du faisceau de protons ont été mesurées et la reproductibilité de l'alignement avec l'isocentre du système à rayons X a été évaluée. Un protocole d'AQ a été conçu pour assurer une qualité et un alignement constants du faisceau de protons. En tant qu'étude préliminaire, les dommages cellulaires via la coloration par immunofluorescence γ-H2AX dans un modèle de tumeur de souris irradiée ont été utilisés pour vérifier la portée du faisceau in vivo. La ligne de faisceau a été mise en service pour fournir des pics de Bragg avec une plage de 4 à 30 mm dans l'eau à 2 Gy min-1. Les SOBP ont été livrés avec une largeur allant jusqu'à 25 mm. Alignement du faisceau de protons avec le système à rayons X convenu à 0.5 mm près. Un fantôme QA a été créé pour assurer un alignement reproductible de la plate-forme et vérifier la livraison du faisceau. La coloration γ-H2AX a vérifié la plage de protons attendue in vivo. Un système de recherche proton/rayons X guidé par l'image pour petits animaux a été développé pour permettre des investigations in vivo des effets radiobiologiques des faisceaux de protons, des études comparatives entre les faisceaux de protons et de rayons X et des investigations sur de nouvelles méthodes de traitement des protons.
Kim MM, Irmen P, Shoniyozov K, Verginadis II, Cengel KA, Koumenis C, Metz JM, Dong L, Diffenderfer ES.
