针对放射性药物疗法的有效性而最大限度地减少副作用的多尺度计算建模:氨基酸输注的建模
Aryan Golzaryan1, Mohammad Souri1, Farshad M Kashkooli1
1Department of Mechanical Engineering, K. N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran.
氨基酸输注 (AAI) 通过增加安全的注射活性和瘤剂量来增强脏向放射性药物治疗 (RPT). 然而,AAI对唾液腺向性RPT的益处有限,突出了危险器官选择的关键作用.
科学领域:
- 医学物理 医学物理
- 放射性药物疗法是一种放射性药物疗法.
- 药理动力学 药理动力学
背景情况:
- 氨基酸输注 (AAI) 是一种在放射性药物治疗 (RPT) 中减轻脏毒性和改善放射性药物清除的技术.
- 个性化RPT需要精确的吸收剂量计算,考虑到有风险的器官和瘤异质性.
- 多尺度建模提供了一个整合药理动力学和动态过程的框架,以改善RPT剂量测量.
研究的目的:
- 评估AAI在前列腺癌患者个性化RPT中的有效性.
- 研究AAI对瘤和风险器官 (脏和唾液腺) 吸收剂量的影响.
- 为了比较独立的生理学基础的药理动力学 (PBPK) 建模与合的PBPK-对流-扩散反应 (CDR) 建模用于RPT剂量计.
主要方法:
- 开发和个性化一个19个隔间的PBPK模型为四名前列腺癌患者使用马相机成像数据.
- 将PBPK模型与CDR方程相结合,以纳入间歇性流体压力 (IFP) 和瘤异质性影响.
- 使用PBPK和PBPK-CDR模型计算了AAI和无AAI对瘤和有风险的器官的吸收剂量.
- 进行了统计分析 (Wilcoxon Signed-Rank Test) 和局部敏感性分析.
主要成果:
- 与IFP归因的独立PBPK相比,合PBPK-CDR模型在瘤吸收剂量计算中显示了9.6%±2.2%的相对误差.
- 当脏是危险器官 (p=0.007) 时,AAI显著增加了最大安全注射活性 (12.3~15.45 MBq) 和瘤吸收剂量 (67.8~72.43 Gy).
- 当唾液腺是处于危险的器官时,AAI提供了注射活性 (4.22到5.25 MBq) 和瘤吸收剂量 (0.22 Gy) 的较小增加.
结论:
- 风险器官的选择在个性化RPT中至关重要,直接影响治疗疗效和像AAI这样的交付增强技术的好处.
- 当脏是剂量限制器官时,AAI是提高RPT疗效的有益策略.
- 整合PBPK和CDR方程的多尺度建模为RPT剂量计提供了更全面的方法,考虑到IFP等因素.
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