Photodynamic therapy outcome modelling for patients with spinal metastases: a simulation-based study
Notice bibliographique
Résumé
Spinal metastases often occur in the advanced stages of breast, lung or prostate cancer, resulting in a significant impact on the patient's quality of life. Current treatment modalities for spinal metastases include both systemic and localized treatments that aim to decrease pain, improve mobility and structural stability, and control tumour growth. With the development of non-toxic photosensitizer drugs, photodynamic therapy (PDT) has shown promise as a minimally invasive non-thermal alternative in oncology, including for spinal metastases. To apply PDT to spinal metastases, predictive algorithms that optimize tumour treatment and minimize the risk of spinal cord damage are needed to assess the feasibility of the treatment and encourage a broad acceptance of PDT in clinical trials. This work presents a framework for PDT modelling and planning, and simulates the feasibility of using a BPD-MA mediated PDT to treat bone metastases at two different wavelengths (690 nm and 565 nm). An open-source software for PDT planning, PDT-SPACE, is used to evaluate different configurations of light diffusers (cut-end and cylindrical) fibres with optimized power allocation in order to minimize the damage to spinal cord or maximize tumour destruction. The work is simulated on three CT images of metastatically involved vertebrae acquired from three patients with spinal metastases secondary to colorectal or lung cancer. Simulation results show that PDT at a 565 nm wavelength has the ability to treat 90% of the metastatic lesion with less than 17% damage to the spinal cord. However, the energy required, and hence treatment time, to achieve this outcome with the 565 nm is infeasible. The energy required and treatment time for the longer wavelength of 690 nm is feasible ([Formula: see text] min), but treatment aimed at 90% of the metastatic lesion would severely damage the proximal spinal cord. PDT-SPACE provides a simulation platform that can be used to optimize PDT delivery in the metastatic spine. While this work serves as a prospective methodology to analyze the feasibility of PDT for tumour ablation in the spine, preclinical studies in an animal model are ongoing to elucidate the spinal cord damage extent as a function of PDT dose, and the resulting short and long term functional impairments. These will be required before there can be any consideration of clinical trials.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».