Sử dụng chụp cắt lớp phát xạ positron để phát triển kế hoạch điều trị liệu pháp bắt neutron bằng boron cho u ác tính di căn

Journal of Neuro-Oncology - Tập 62 - Trang 187-195 - 2003
George W. Kabalka1, Trent L. Nichols2, Gary T. Smith3, Laurence F. Miller4, Mohammad K. Khan4, Paul M. Busse5
1Department of Chemistry, Department of Radiology, The University of Tennessee Memorial Research Center and Hospital, USA
2Department of Physics, and Department of Radiology, The University of Tennessee Memorial Research Center and Hospital, USA
3Department of Radiology, and Department of Comparative and Experimental Biology, The University of Tennessee Memorial Research Center and Hospital, USA
4Department of Nuclear Engineering, The University of Tennessee, Knoxville
5Joint Center for Radiation Therapy, Harvard Medical School, Beth Israel Deaconess Medical Center, Boston, USA

Tóm tắt

Các trung tâm tại Nhật Bản và Mỹ đang mở rộng liệu pháp bắt neutron bằng boron (BNCT) để điều trị u ác tính melanoma (MM). Chụp cắt lớp phát xạ positron (PET) đã được sử dụng để hình ảnh hóa u thần kinh đệm đa hình thái với boronophenylalanine 18F (18F-BPA) nhằm tạo ra các bản đồ phân bố 10B. Những bản đồ phân bố này có thể được sử dụng để cải thiện kế hoạch điều trị BNCT. 18F-BPA đã được đưa cho một bệnh nhân mắc MM di căn rộng rãi ảnh hưởng đến lồng ngực và não. Các hình ảnh PET 18F-BPA của lồng ngực và đầu đã được thu nhận và so sánh với các hình ảnh chụp cắt lớp vi tính (CT) và cộng hưởng từ (MR). Các di căn phổi được nhìn thấy trên hình ảnh CT lồng ngực và các di căn trong sọ được nhìn thấy trên hình ảnh CT và MR đã được tương quan với các hình ảnh PET. Các hình ảnh PET đã xác định rõ ràng một tổn thương não mà khó có thể nhận diện trên hình ảnh MR và CT. Hoạt động của 18F-BPA trên phổi và các tuyến nhầy quanh miệng rất mạnh, cho thấy nồng độ BPA tương đối cao. Cường độ nhìn thấy trong các tuyến nhầy quanh miệng phù hợp với những kinh nghiệm trong các thử nghiệm lâm sàng BNCT. Những kết quả này có ý nghĩa trong việc sử dụng BNCT ngoài hộp sọ. Các hình ảnh PET cho phép tạo ra các kế hoạch điều trị tương thích với các phát hiện lâm sàng. Hình ảnh PET với 18F-BPA có thể được sử dụng để xác định các khối u tiềm năng có thể được điều trị bằng BNCT và cải thiện các kế hoạch điều trị trước khi tiến hành BNCT.

Từ khóa

#BNCT #u ác tính melanoma #chụp cắt lớp phát xạ positron #hình ảnh hóa #boronophenylalanine 18F

Tài liệu tham khảo

Armstrong BK: Epidemiology of malignant melanoma: intermittant or total accumulated exposure to the sun. J Dermatol Surg Oncol 14: 835, 1988 Wilson JD, Braunwald E, Isselbacker KJ, Petersdorf RG, Martin JB, Fauci AS, Root RK:Harrison’s principles of internal medicine. In: Wilson JD (ed)Harrison’s Principles of Internal Medicine. 12th edn., Vol 2, McGraw-Hill, New York, p 2016, 1991 Hawthorne MF: New horizons for therapy based on the boron neutron capture reaction. Mol Med Today 4: 174–181, 1998 Hiratsuka J, Fukuda H, Kobayashi T, Kanda K, Honda C, Ichihashi M, Mishima Y: Human melanoma treated by boron neutron capture therapy: comparison of the clinical response with the predicted response. Radiat Med 14: 257–263, 1996 Fukuda H, Hiratsuka J, Honda C, Kobayashi T, Yoshino K, Karashima H, Takahashi J, Abe Y, Kanda K, Ichihashi M, et al.: Boron neutron capture therapy of malignant melanoma using10B-paraboronophenylalanine with special reference to evaluation of radiation dose and damage to the normal skin. Radiat Res 138: 435–442, 1994 Pignol JP, Abbe JC, Lefebvre O, Stampfler A, Methlin G, Sahel J: Therapy by neutron capture of ocular melanoma: dosimetry and microdosimetry. CR Acad Sci III 317: 543–548, 1994 Barth RF, Soloway AH: Boron neutron capture therapy of primary and metastatic brain tumors. Mol Chem Neuropathol 21: 139–154, 1994 Imahori Y, Ueda S, Ohmori Y, Sakae K, Kusuki T, Kobayashi T, Takagaki M, Ono K, Ido T, Fujii R: Positron emission tomography-based boron neutron capture therapy using boronophenylalanine for high-grade gliomas: part I. Clin Cancer Res 4: 1825–1832, 1998 Imahori Y, Ueda S, Ohmori Y, Sakae K, Kusuki T, Kobayashi T, Takagaki M, Ono K, Ido T, Fujii R: Positron emission tomography-based boron neutron capture therapy using boronophenylalanine for high-grade gliomas: part II. Clin Cancer Res 4: 1833–1841, 1998 Imahori Y, Ueda S, Ohmori Y, Kusuki T, Ono K, Fujii R, Ido T: Fluorine-18-labeled fluoroboronophenylalanine PET in patients with glioma. J Nucl Med 39: 325–333, 1998 Imahori Y, Ueda S, Ohmori Y, et al.: A basic concept for a PET-BNCT system. In: Mishima Y (ed), Plenum Press, Kobe, Japan, pp 691–696, 1994 Ishiwata K, Ido T, Honda C, Kawamura M, Ichihashi M, Mishima Y: 4-Borono-2-[18F]fluoro-D,L-phenylalanine: a possible tracer for melanoma diagnosis with PET. Int J Radiat Appl Instrum B 19: 311–318, 1992 Ishiwata K, Ido T, Kawamura M, Kubota K, Ichihashi M, Mishima Y: 4-Borono-2-[18F]fluoro-D,L-phenylalanine as a target compound for boron neutron capture therapy: tumor imaging potential with positron emission tomography. Int J Radiat Appl Instrum B 18: 745–751, 1991 Ishiwata K, Ido T, Kawamura M, Kubota K, Ichihashi M, Mishima Y: 4-boron-2-[F-18]fluoro-D,L-phenylalanine as a target compound for boron neutron capture therapy: tumor imaging potential with positron emission tomography. Int J Radiat Appl Instrum. Nucl Med Biol 18(Part B): 745–751, 1991 Ishiwata K, Shiono M, Kubota K: A uniquein vivo assessment of 4-[B-10]borono-L-phenylalanine in tumour tissues for boron neutron capture therapy malignant melanomas using positron emission tomography 4-borono-2-[F-18]fluoro-L-phenylalanine. Melanoma Res 2: 171–174, 1992 Ishiwata K, Shiono M, Kubota K, Yoshino K, Hatazawa J, Ido T, Honda C, Ichihashi M, Mishima Y: A uniquein vivo assessment of 4-[10B]borono-L-phenlalanine in tumour tissues for boron neutron capture therapy of malignant melanomas using positron emission tomography and 4-borono-2-[18F]fluoro-L-phenylalanine. Melanoma Res 2: 171–179, 1992 Kabalka GW, Hübner KF, Smith GT, Reid WS, Longford CPD, Roberts TG, Reddy NK, Srivastava R, Narayana C: Synthesis and preliminary evaluation of boronated agents labeled with positron emitting isotopes for use in boron neutron capture therapy treatment planning. In: Larsson B, Crawford J, Weinrich R (eds) Advances in Neutron Capture Therapy. Vol 2, Elsevier, New York, pp 276–279, 1997 Chandra S., Kabalka GW, Lorey DR, Smith DR, Coderre JA. Imaging of Fluorine and Boron from Fluorinatedboronophenylalanine in the Same Cell at Organelle Resolution by Correlative Ion Microscopy and Confocal Laser Scanning Microscopy. Clin Cancer Res 8: 2675–2683, 2002 Nigg DW: Methods for radiation dose distribution analysis and treatment planning in boron neutron capture therapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys 28(5): 1121–1134, 1994 Nigg DW, Wheeler FJ, Wessol DE, Capala J, Chadha M: Computational dosimetry and treatment planning for boron neutron capture therapy. J Neuro-Oncol 33: 93–104, 1997 Nigg DW, Wheeler FJ, Wessol DE, Capala J, Chadha M. Computational dosimetry and treatment planning for boron neutron capture therapy. J Neuro-Oncol 1997;33(1–2): 93–104, 1997 Busse P: Brain autopsy on patient with intracranial metastatic melanoma, 1998 Johnson LS, Yanch JC: Absorbed dose profiles for radionuclides of frequent use in radiation synovectomy. Arth Rheum 34: 1521–1530, 1991 Johnson LS, Yanch JC: Calculation of beta dosimetry in radiation synovectomy using Monte Carlo simulation (EGS4). Med Phys 20: 747–754, 1993 Gierga DP, Yanch JC, Shefer RE: Development and construction of a neutron beam line for accelerator-based boron neutron capture synovectomy. Med Phys 27: 203–214, 2000