Impact of cell geometry, cellular uptake region, and tumour morphology on 225Ac and 177Lu dose distributions in prostate cancer
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Radiopharmaceutical therapy with 225 Ac- and 177 Lu-PSMA has shown promising results for the treatment of prostate cancer. However, the distinct physical properties of alpha and beta radiation elicit varying cellular responses, which could be influenced by factors such as tumour morphology. In this study, we use simulations to examine how cell geometry, region of pharmaceutical uptake within the cell to model different internalization fractions, and the presence of tumour hypoxia and necrosis impact nucleus absorbed doses and dose heterogeneity with 225 Ac and 177 Lu. We also develop nucleus absorbed dose kernels for application to autoradiography images. Methods We used the GATE Monte Carlo software to simulate three geometries of LNCaP prostate cancer cells (spherical, cubic, and ovoid) with activity of 225 Ac or 177 Lu internalized in the cytoplasm or bound to the extracellular membrane. Nucleus S-values were calculated for each geometry, source region, and isotope. The cell models were used to create nucleus absorbed dose kernels for each source region describing the dose to each nucleus in a cell layer, which were applied to simulated tumours composed of normoxic, hypoxic, or necrotic cancer cells to obtain dose rate maps. Absorbed doses within the tumours and dose heterogeneity were analyzed for each tumour morphology and isotope. Cell geometry made a minimal impact on S-values to the nucleus, however internalization resulted in higher nucleus doses. Applying the kernels to the simulated tumour maps showed that doses to each cell type varied between 225 Ac and 177 Lu depending on tumour morphology. Dose heterogeneity within tumours was slightly higher with 225 Ac, however the tumour morphology made a larger impact on dose heterogeneity compared to the choice of isotope, with hypoxic and necrotic tumours having very heterogeneous dose distributions. Conclusions Cell geometry simplifications may still allow robust results in simulation studies. Furthermore, the morphology of the tumour itself may make a larger impact on treatment response compared to other variables such as ratio of internalization. Finally, nucleus absorbed dose kernels were created that could enable microdosimetric studies with autoradiography.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».