Ce protocole est une nouvelle combinaison de plusieurs méthodologies radio biologiques et de rayonnement dosimètre pour assurer des expériences précises, reproductibles et précliniques de radiothérapie. Ces méthodes relient les conditions expérimentales aux normes nationales de dose et permettent des mesures précises des doses qui correspondent aux doses de radiothérapie. Axé sur la conception d’expériences de radiothérapie reproductibles, ce protocole fournit aux chercheurs les outils et les méthodes nécessaires pour effectuer des études d’une grande pertinence translationnelle.
Les protocoles d’étalonnage dosimétrique peuvent être difficiles pour les novices, en particulier pour ceux qui n’ont pas d’expérience en physique médicale. Nous suggérons de consulter un physicien de radiothérapie lors de la première tentative de ces expériences. Les techniques de ce protocole sont communes aux physiciens des radiations et aux chercheurs biomédicaux.
Cependant, certains d’entre eux ne sont généralement pas utilisés en combinaison. Pour déterminer la sortie de dose appropriée, réglez l’irradiateur pour délivrer le rayonnement à un kilovoltage de pointe de 220 et à 13 milliampes avec un champ ouvert de 17 par 17 centimètres positionné à 35 centimètres de la source. Filtrer le faisceau avec un filtre en cuivre de 0,15 millimètre avec une large mise au point et aligner la dalle d’un centimètre, la dalle de deux centimètres, la dalle de deux centimètres avec la chambre d’ionisation et la dalle d’un centimètre.
Après avoir mis en place la pile fantôme, insérez la chambre d’ionisation dans le fantôme et ajustez les piles de sorte que la source à la distance de surface est de 33 centimètres lorsqu’elle est correctement nivelé. Ensuite, confirmez que ces mesures sont correctement placées dans la chambre d’ionisation à 35 centimètres de l’isocenter. Pour créer une courbe d’étalonnage de film radiochromique, préparez plusieurs pièces supplémentaires de film de la même taille et orientation et placez le film à une profondeur de deux centimètres dans la pile fantôme d’eau solide.
Pour commencer l’irradiation, placez un morceau de film sur les quatre centimètres d’eau solide et placez les deux centimètres restants d’eau solide au-dessus des films. Après avoir besoin de scans de films post-exposition, importez les fichiers d’image dans ImageJ dans un format de fichier tiff et sélectionnez Image, Couleur et sélectionnez Split Channels. Dans le canal d’image rouge seulement, utilisez l’outil rectangle pour dessiner une région d’intérêt et appuyez sur Ctrl+M pour permettre la transcrite des valeurs moyennes à partir de la fenêtre de résultats.
Une fois que toutes les valeurs de pixels ont été obtenues pour les films non exposés et exposés, calculer la densité optique nette à l’aide de l’équation comme indiqué, puis tracer la densité optique nette par rapport à la dose à laquelle le film a été exposé et s’adapter à l’intrigue avec une courbe quadratique. Pour déterminer la valeur alpha/bêta pour des lignées spécifiques de cellules cancéreuses par l’intermédiaire d’un test clonogénique, comptez le nombre de colonies qui en résulte dans chaque groupe de traitement pour permettre le calcul de la fraction de survie de chaque plaque, puis tracez le journal naturel de la fraction de survie par rapport à la dose correspondante administrée et adaptez la courbe à une fonction quadratique. Pour déterminer la production de dose spécifique pour les conceptions expérimentales variables, sélectionnez la taille et la distance souhaitées du champ par rapport à la source et utilisez des fantômes d’eau solide pour fournir l’accumulation et la rétrocivité au besoin, en positionnant le morceau de film dans l’orientation qui dépeint le mieux la conception expérimentale.
La dose peut ensuite être déterminée à partir de la densité optique nette du film à l’aide de la courbe d’étalonnage du film pour la dose. Pour déterminer la position appropriée du faisceau pour un traitement de souris porteuse de tumeur, après avoir confirmé un manque de réponse au réflexe de pédale, utilisez une caméra portail embarquée et un filtre en aluminium pour obtenir un radiogramme de la souris expérimentale sans collimation, puis obtenez un radiogramme avec collimation en place et superposez les radiogrammes dans ImageJ pour déterminer le positionnement du faisceau. En utilisant la courbe d’étalonnage comme démontré, deux échantillons de film peuvent être générés qui peuvent être utilisés pour estimer les temps d’irradiation expérimentale requis.
La superposition de ces images révélera le positionnement exact du faisceau de rayonnement collimé par rapport au petit animal traité. Le dépôt réussi de dose peut alors être confirmé comme illustré par la coloration gamma-H2AX positive observée dans l’hémisphère traité seulement dans cette analyse représentative. Il est essentiel de rester cohérent lorsqu’on est passé de la détermination de la sortie de l’irradiateur à la génération d’une courbe d’étalonnage du film et lors de la détermination de la dose pour votre conception expérimentale idéale.
Suivre ces protocoles permet aux chercheurs d’étudier une grande variété de questions radiobiologiques cliniquement applicables dans un cadre préclinique. Ces questions peuvent mener à une meilleure compréhension des résultats pour les patients. Ce protocole n’est pas une nouvelle technique autonome.
Cependant, la combinaison de ces méthodologies mènera à la pertinence clinique directe et donnera un aperçu des résultats pour des doses vues dans la clinique.
