علاج أورام الدماغ في نموذج الفأر باستخدام العلاج بالموجات الصوتية

الملخص

المصدر: Mess، G.، et al. العلاج بالموجات الصوتية لعلاج الورم الأرومي الدبقي متعدد الأشكال في نموذج الفأر باستخدام نظام الموجات فوق الصوتية المحمول المركز على الطاولة. J. Vis. Exp. (2023)

يوضح هذا الفيديو بروتوكولا لإجراء العلاج بالموجات الصوتية على ورم في المخ في نموذج فأر باستخدام الموجات فوق الصوتية المركزة الموجهة بالرنين المغناطيسي (MRgFUS). يتم إعطاء سلائف الحساسية الصوتية قبل العلاج ، والتي تتراكم في الخلايا السرطانية ويتم تنشيطها بواسطة الموجات فوق الصوتية المركزة لإنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS). تحفز هذه أنواع الأكسجين التفاعلية الإجهاد التأكسدي ، مما يؤدي إلى موت الخلايا السرطانية وتقليل الانتشار.

البروتوكول

تمت مراجعة جميع الإجراءات التي تنطوي على نماذج حيوانية من قبل اللجنة المؤسسية المحلية لرعاية ومجلس المراجعة البيطرية JoVE.

1. إجراءات التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)

1. خذ سرير التصوير بالرنين المغناطيسي مع الثابت بشكل تجسيمي وضعه في مهد التصوير بالرنين المغناطيسي المتصل مسبقا بماسح التصوير بالرنين المغناطيسي (انظر جدول المواد) ، عن طريق شق فتحة سرير التصوير بالرنين المغناطيسي في نهايته على الوتد الموجود على مهد التصوير بالرنين المغناطيسي ، كما هو موضح في الشكل 1. قم بتوصيل أنابيب التخدير المدخلة والمخرج بالأنابيب المقابلة في جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي.

2. حرك مهد التصوير بالرنين المغناطيسي الذي يحتوي على في تجويف التصوير بالرنين المغناطيسي ، مع التأكد من الحفاظ على نفس الموضع الذي تم فيه وضع الشبح.

3. قم بإجراء محدد لتحديد موقع دماغ ثم فحص التصوير بالرنين المغناطيسي المرجح T1 بعد التباين يغطي الدماغ بأكمله.

4. قم بتصدير فحص التصوير بالرنين المغناطيسي كمجموعة من ملفات DICOM غير المضغوطة ، واحدة لكل شريحة.

2. العلاج بالموجات فوق الصوتية المركز (الشكل 2)

1. قم بإزالة من مهد التصوير بالرنين المغناطيسي بعد الانتهاء من الفحص وضعه على المنصة عن طريق وضع الجزء الأمامي من السرير في الوتد المقابل له في الجزء الخلفي من المنصة ووضع الجزء الخلفي من السرير في الوتد المقابل له.

2. قم بتوصيل أنبوب مدخل سرير التصوير بالرنين المغناطيسي بمصدر الأيزوفلوران للتخدير واضبط معدل تدفق الغاز على 1.0 مل / دقيقة والمبخر على 2.0٪ للحفاظ على التخدير. قم بتوصيل أنبوب المخرج بعلبة فلتر الفحم لامتصاص التخدير.

3. انقل مجموعة ملفات DICOM إلى الكمبيوتر وضعها في مجلد في دليل العمل الرئيسي للدراسة الحالية.

4. في البرنامج ، انتقل إلى صفحة التهيئة الرئيسية وقم بتشغيل وضع الركض بالنقر فوق البحث عن التركيز الموجه ثم النقر فوق وضع الركض قيد التشغيل.

5. ضع القليل من جل الموجات فوق الصوتية بالطرد المركزي على رأس ، مع ما يكفي من الجل لتغطية فروة الرأس بأكملها فوق الجمجمة.

6. صب الماء منزوع الأيونات (DI) ونزوع الغازات في الحمام المائي بنسبة تصل إلى 80٪ ثم قم بإدخال الحمام المائي على الأعمدة المقابلة له على المنصة.

7. اخفض الحمام المائي المملوء بماء DI حتى يلامس الغشاء السفلي هلام الموجات فوق الصوتية على رأس ، لتشكيل سطح اقتران بين الماء والجل. تأكد من أن جل الموجات فوق الصوتية يغطي رأس بالكامل إلى الحمام المائي وعدم وجود فقاعات هواء في هلام الموجات فوق الصوتية بين الحمام المائي وفروة رأس الفأر.

8. اغمر محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية في حمام مائي ، مما يضمن عدم تشكل فقاعات هواء على سطح محول الطاقة.

9. قم بخفض ذراع محول الطاقة باستخدام وضع الهرولة لأسفل باتجاه محول الطاقة المغمور جزئيا ، وقم بإقرانه بمحول الطاقة عن طريق محاذاة الفتحات المغناطيسية مع بعضها البعض بينما يظل سطح محول الطاقة مغمورا.

10. قم بإيقاف تشغيل وضع الركض ، ثم اخرج من البحث المركز ، كما تم أثناء خطوة التهيئة. تأكد من تأكيد مركز المنزل كما فعلت من قبل.

11. انتقل إلى علامة التبويب "العلاج" ثم قم بتحميل ملفات التصوير بالرنين المغناطيسي الموزونة بتقنية T1 بالنقر فوق رمز المجلد في الجزء العلوي الأوسط من الشاشة. حدد المجلد الذي يحتوي على ملفات DICOM التي تم تحميلها على الكمبيوتر مسبقا وافتحها. يجب أن تقوم هذه الخطوة تلقائيا بتحميل جميع ملفات DICOM في اللوحة العلوية اليمنى.

12. بعد ذلك ، في علامة التبويب وضع الصوت ، حدد وضع العلاج المناسب عن طريق اختيار إما انفجار أو موجة مستمرة. إذا كنت في وضع الاندفاع ، في علامة التبويب إعدادات الصوت ، أدخل طول الاندفاع وفترة الاندفاع وعدد الفترات. سوف تتوافق هذه المعلمات مع كل موقع صوتنة. إذا كنت في وضع الموجة المستمرة ، فأدخل فقط مدة الصوتنة.

ملاحظة: في هذه الدراسة ، تم استخدام وضع الموجة المستمرة لمدة 120 ثانية.

13. انقر فوق رمز الهدف في الجزء العلوي الأوسط من الصفحة وحدد المواقع المناسبة على شريحة التصوير بالرنين المغناطيسي الصحيحة حيث سيتم توجيه المنطقة البؤرية للموجات فوق الصوتية المركزة (FUS). سيكون هناك مربع أحمر فاتح مع دائرة حمراء عند النقر فوقه. يمكن اختيار أكثر من اختيار.

14. يوجد على يسار صورة التصوير بالرنين المغناطيسي جدول ، والذي سيملؤه بإحداثيات 3D للمناطق البؤرية المحددة. في العمود الأخير من الجدول ، أدخل مستوى الطاقة المراد صوتنة في كل نقطة بؤرية ، والتي يمكن حسابها بشكل منفصل لكل محول طاقة يستخدم للحصول على مستويات الضغط أو الشدة المطلوبة. انقر فوق كل نقطة بؤرية في الجدول لتأكيد ما سيؤدي إلى تمييز الإحداثيات ، وستتحول المنطقة البؤرية المقابلة في الصورة إلى اللون الأزرق. ملاحظه: ارجع إلى ورقة بيانات محول الطاقة لتحديد كيفية ترجمة مستوى الطاقة الذي تم إدخاله في الجدول إلى ضغط أو شدة ، حيث أن هذه القيم خاصة ب Transup.

15. بمجرد الرضا عن جميع المناطق البؤرية ، حدد اختبار الحركة. سيؤدي ذلك إلى مطالبة البرنامج بنقل محول الطاقة إلى جميع النقاط البؤرية لضمان إمكانية الحركات. بعد التأكيد ، سيشير البرنامج إلى اكتمال اختبار الحركة. في حالة حدوث خطأ ، اضبط المناطق البؤرية بحيث يمكن وضعها مع المحاور ثلاثية الأبعاد لمحركات محول الطاقة.

16. بمجرد أن تصبح جاهزا ، حدد بدء الصوتنة لبدء بروتوكول الصوتنة ، وتحريك محول الطاقة وتطبيق معلمات FUS الصحيحة في كل منطقة بؤرية محددة.

17. بمجرد الانتهاء من بروتوكول الصوتنة ، قم بفصل محول الطاقة عن ذراع محول الطاقة ، وقم بإزالة الحمام المائي من المنصة ، وامسح هلام الموجات فوق الصوتية من فروة رأس.

18. قم بفك قضبان اللدغة والأذن ، وأخرج من سرير التصوير بالرنين المغناطيسي ، ثم ضع على وسادة دافئة حتى يستيقظ من التخدير. في هذه المرحلة ، أعد إلى قفصه.

19. بالنسبة للحيوانات اللاحقة ، كرر نفس البروتوكول ، بدءا من القسم 6. 20. بمجرد معالجة المرغوبة ، قم بتنظيف جميع الأسطح التي لمستها بنسبة 70٪ من الإيثانول (انظر جدول المواد).

21. قم بإنهاء البرنامج ثم قم بإيقاف تشغيل وإيقاف تشغيل كل قطعة من المعدات.

النتائج

فئة الشكل = 'الصورة image_resized image-style-align-center' style='display:table;margin-left;auto;margin-right:auto;width:75٪;'>

الشكل 1: وضع. (أ) سرير ومهد التصوير بالرنين المغناطيسي ، مع أجزاء مختلفة تحمل علامة: 1. مهد التصوير بالرنين المغناطيسي. 2. سرير التصوير بالرنين المغناطيسي التجسيمي. 3. قضبان الأذن. 4. شريط العضة. 5. مخروط الأنف. 6. ثقب ربط الس...

المواد

< فئة الشكل = 'الجدول' >< فئة الجدول = 'ck-table-resize'>قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة الاسم الشركة رقم فهرسي التعليقات 7T PET-MR systemBrukerBiospec 70/30 رقائق الألومنيومرينولدز العلامة التجارية مكبر للصوتFUS Instruments2175 الفئران عارية الكتابيةمختبرات تشارلز ريفرسلالة كود 490 حاوية نفايات الأيزوفلوران بالفحمباترسون العلمية78909457 الكمبيوترFUS Instruments2269 غطاء زجاجيFisherbrand12-545J شاشة سطح المكتبASUSVZ239H ماكينة حلاقة إلكترونيةWahl93235-002 مصل الأبقار الجنينمولدوظيفة 16000044 العلمي SiglentQS0201X-E01B Gadolinium عامل تباين (Gadavist)McKesson Corporation2068062 GauzeHenry Schein101-4336 مصباح حراري وسادة حراريةكينت ScientificRT-0501 غرفة الحثباترسون العلمية78933388 مبخر الأيزوفلورانباترسون العلمي78916954 IsofluraneCovetrus29405 نظام Isofluraneباترسون Scientific78935903 طيف IVISPerkin Elmer124262 NairChurch and Dwight Co.مرهم 42010553 العيونمرهم Puralube البيطري RK-50 MRgFUS نظامFUS Instruments2182 مقياس شفرة مشرطCovetrus7319 مقبض مشرطأدوات العلوم الدقيقة91003-12 مجموعة مفك البراغيJakemyJM-8160 Skin MarkerTimeOut D538،851 Stereotactic FrameKopf Instruments5000 Stereotactic MRI نموذج أولي لتركيبات التصوير البلاستيكيFUS Instruments محول الطاقة ومطابقة صندوقFUS InstrumentsT515H750-118 أدوات مزيل الغاز بالموجات فوق الصوتيةFUS 2259 هلام الموجات فوق الصوتيةParkerLabs01-08 حمام مائيFUS Instruments XylazineCovetrus1XYL006