在2021年10月1日发表在《国际放射肿瘤学、生物学和物理学杂志》上的一项动物研究中，约翰·霍普金斯医学院的研究人员已经提供了证据，证明使用“分段”放射治疗(在一系列疗程中给予剂量而不是单一治疗)治疗脊柱肿瘤有助于防止椎体压缩性骨折。
Timothy Witham，医学博士，约翰·霍普金斯医学脊柱融合实验室主任;约翰·霍普金斯大学医学院博士后Alexander Perdomo-Pantoja博士;前约翰·霍普金斯医学院博士后Christina Holmes博士目前在佛罗里达州立大学，她和同事们一起研究了放射治疗对脊柱骨结构的影响。
威瑟姆说:“辐射和肿瘤会削弱脊柱的骨骼。”“当骨骼骨折时，它会使患者的护理和生活质量进一步复杂化，所以我们想找到一种理想的方式，在提供放射治疗来攻击肿瘤的同时，尽量减少对骨骼强度和质量的影响。”
研究小组研究了两种向兔子模型传递辐射的方法。一组兔子接受24格雷的单次辐射剂量(Gy -典型的胸部x光是1/10,000 Gy)，而另一组将总治疗分散在3个8gy剂量。对照组的兔子不接受放射治疗。
接下来，研究人员分析了辐照区域骨骼的微观结构和形态，测试了暴露椎骨的脊柱生物力学(刚度和骨折负荷)，并检查了这些部位的骨细胞特征。
基于他们的发现，威瑟姆和他的同事得出结论，如果将高剂量放疗分成几个部分而不是单一剂量，那么骨骼受到的影响会更小。
“这个模型的美妙之处在于，我们可以通过观察骨骼的三维结构来测量它的质量、密度和结构之间的相互联系，”霍姆斯说。
Perdomo-Pantoja说:“这个模型是专门设计来更好地了解局部辐射如何导致椎体变化，最终导致患者骨折。”“我们的团队发现，接受单一高剂量辐射的骨骼样本比单独接受较小剂量辐射的样本更容易破裂，这与我们在该组中观察到的微观结构和细胞损伤相关。”
研究人员下一步计划研究辐射期间骨折的时间线，以更好地了解它们是如何和为什么发生的。他们说，这种认识将使他们开始考虑预防性治疗。
“当我们在实验室里有了一项发现，并试图让它对病人的护理产生直接影响时，这可能需要很长时间，”Witham说。“我们目前的项目花了几年时间，但结果可以直接用于临床。基于这项研究，我们可以立即建议肿瘤学家在他们的实践中使用分段辐射剂量，希望能防止进一步的痛苦。”
