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點擊查看導言:腫瘤熱療的基本原理是利用物理能量加熱人體全身或局部,達到既能使腫瘤細胞凋亡、又不損傷身體正常組織的治療目的,是繼手術、放療、化療和免疫療法之後的第五大腫瘤療法。
腫瘤熱療增加了康復的機會,並有助於減少輻射和藥物的使用,從而減少了對患者的副作用。加熱腫瘤的一種有效方法是通過超聲,它是非侵入性的,並可確保精確定位。
在一項新研究中,為了優化使用熱超聲治療的放射療法和化學療法的癌症殺滅作用,Daniel Deenen博士開發了一種機器學習算法,該算法可根據當前的腫瘤溫度測量值自動控制光束。這種新方法可以大大提高患者治癒癌症的機會。
癌症是全球第二大主要死因,每年有1800萬以上的新病例和900萬人死亡。除手術外,癌症治療通常還包括放療和化療,但由於其毒性限制了其可接受的劑量,並可能對倖存的患者造成嚴重的副作用。
熱療溫度
在熱療中,將腫瘤加熱至約42°C的發熱溫度持續60分鐘或更長時間,這將顯著提高放療和化學療法的治療功效,而不會引起其他毒性或副作用。結果,熱療在實質上可以提高無疾病和長期生存的機會,或允許使用較低的全身劑量放射線和藥物以減少通常與癌症治療相關的不良副作用的嚴重性。但是,準確控制腫瘤溫度對於熱療的結果至關重要。
在磁共振誘導下的高強度聚焦超聲(MR-HIFU)熱療中,通過超聲波施加強大且精確到毫米的加熱,同時使用MRI掃描儀實時測量腫瘤溫度。這可以進行完全無創的治療,從而極大地提高了患者的舒適度和幸福感。
控制器
Deenen博士的目標研究是開發一種算法或「控制器」,該算法或控制器可以根據當前的腫瘤溫度測量值自動操縱HIFU光束,從而優化腫瘤溫度,優化癌症消除效果。這些算法從測量數據中了解腫瘤對熱療的反應,然後相應地調整HIFU劑量。實現個性化的高溫治療,可確保準確、安全的熱療。
這在實踐中非常重要,因為每個患者和腫瘤都不同,甚至可能隨時間而變化。此外,他還設計了控制器,能夠以最佳方式治療比以往更大的腫瘤。研究人員使用人工組織模擬模型在科隆大學醫院(德國)並與之合作在臨床MR-HIFU裝置上測試了這些算法,並在大型的體內實驗中進行了動物研究,證明它們可以成功地應用於臨床。
臨床試驗
本研究是朝著罹患癌症的人們提供最佳、安全和有效的熱療的重要一步。實際上,目前在科隆大學醫院正在準備MR-HIFU熱療的臨床試驗。這是醫學領域的真正進步,進而可以大大提高患者從癌症中康復的機會。
參考資料:
https://medicalxpress.com/news/2020-12-accurately-fever-tumors-cancer.html
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