Monte Carlo based dosimetry of extraoral photobiomodulation for prevention of oral mucositis
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Abstract Photobiomodulation therapy (PBMT) is recommended for prevention and treatment of oral mucositis, a painful condition that occurs in cancer patients. Intraoral PBMT is limited to treating distal oral mucosa and oropharynx. Extraoral PBMT may provide a more efficient intervention. The goal of this study was to develop a clinically viable protocol for extraoral PBMT. Monte Carlo modeling was used to predict the distribution of 850 nm light for four treatment sites, using anatomical data obtained from MRI and optical properties from the literature. Simulated incident light power density was limited to 399 mW/cm2 to ensure treatment safety and to prevent tissue temperature increase. The results reveal that total tissue thickness determines fluence rate at the oral mucosa, whereas the thickness of individual tissue layers and melanin content are of minor importance. Due to anatomical differences, the fluence rate varied greatly among patients. Despite these variations, a universal protocol was established using a median treatment time methodology. The determined median treatment times required to deliver efficacious dose between 1 and 6 J/cm2 were within 15 min. The developed PBMT protocol can be further refined using the combination of pretreatment imaging and the Monte Carlo simulation approach implemented in this study.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Monte Carlo based dosimetry of extraoral photobiomodulation for prevention of oral mucositis
- Date Crossref
- 22/11/2023
- Éditeur
- Springer Science and Business Media LLC
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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University of Massachusetts Lowell Advanced Biophotonics Laboratory pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Massachusetts General Hospital Department of Dermatology pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Massachusetts Eye and Ear Infirmary pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Harvard University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Texas A&M Health Science Center pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Brigham and Women's Hospital Department of Surgery pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Dana-Farber/Boston Children's Cancer and Blood Disorders Center pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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IPG Medical pays non établi dans la noticeInstitution
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Department of Radiology pays non établi dans la noticeInstitution
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College of Medicine pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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THOR Photomedicine pays non établi dans la noticeInstitution
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Biomodels LLC. pays non établi dans la noticeInstitution
Advanced Biophotonics Laboratory — University of Massachusetts Lowell, Department of Dermatology — Massachusetts General Hospital et Massachusetts Eye and Ear Infirmary, avec 9 autres affiliations.
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