منتشر الطيفي الضوئي للتقييم الكمي الحاد الإشعاعات المؤينة الجلد المستحث السمية باستخدام نموذج الفأر

الهدف العام من تقنية مطيافية الضوء المنتشر هذه هو تطوير مؤشر حيوي كمي لوصف الحمامي الحادة الناجمة عن الإشعاع. ويمكن استخدام هذه الطريقة في مجال العلاج الإشعاعي كمؤشر حيوي تنبؤي لتحديد المرضى المعرضين لخطر التسمم الجلدي الإشعاعي الشديد. لذا، فإن الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها توفر مقياساً موضوعياً ومنهجياً لتكميم السمية الجلدية الإشعاعية.

سأقوم باستعراض تقنية التنظير الطيفي البصري المنتشر، وستتولى إلينا، الباحثة في مختبر Loo، التعامل مع الفئران. قم بتشغيل الأجهزة الإلكترونية واترك النظام حتى يكتمل إقلاعه. بعد ذلك، قم بإطفاء جميع مصابيح الفلورسنت في الغرفة وضع مصابيح متوهجة على مسافة من جهاز القياس لتوفير إضاءة عمل مناسبة.

بعد ذلك، قم بضبط الجهاز لأخذ القياسات من جلد الفأر. اضبط معاملات الإشارة على النحو التالي: اضبط وقت التجميع على 25 milliseconds، واضبط متوسطات الإشارة على 25، واضبط عرض مرشح boxcar على واحد.

توفر هذه المعلمات توازناً مناسباً بين وقت الاستحواذ ونسبة الإشارة إلى الضوضاء. بعد ذلك، وباستخدام برنامج الاستحواذ المبرمج خصيصاً، يتم الاستحواذ تلقائياً على قراءة الخلفية مع إيقاف تشغيل LED. ثم يتم الاستحواذ على قراءة للانعكاس المنتشر عند مسافتين مختلفتين للفصل بين المصدر والكاشف.

خذ قياسًا واحدًا عند 260 ميكرون، والقياس الثاني عند 520 ميكرون. يجب أن يكون إجمالي وقت الاستحواذ حوالي ثانيتين. بعد تخدير الفأر، انقله إلى منطقة سبر DOS المعقمة.

ضعه على جانبه وثبّت خطمه بمخروط أنفي يضخ غاز isoflurane بتركيز 2% للحفاظ على التخدير. الآن، قم بتعقيم المسبار باستخدام ethanol بتركيز 70%، ولكن لا تحاول تعقيم الجلد. ثبّت المسبار المعقم برفق على جلد الخاصرة.

تجنب الضغط بقوة مفرطة، حيث يجب ألا يؤدي ضغط المسبار إلى تشتت الأوعية الدموية الموضعية. وأثناء تثبيت المسبار، قم بالحصول على بيانات الانعكاس على مساحة مربعة تبلغ سنتيمترين ستكون معرضة للإشعاع. اجمع البيانات بتوزيع مكون من خمس نقاط كما هو الحال في وجه النرد.

حافظ على هذا النمط وضغط المسبار بشكل ثابت في جميع القياسات اللاحقة. بعد إجراء القياسات، ضع الفأر في قفص التعافي. وأثناء فترة تعافي الفأر، كرر الإجراء على الفأر التالي.

تم تصميم هذا الإجراء ليتناسب مع جهاز التشعيع المتوفر. قم بتعديله حسب الحاجة لتشعيع جزء صغير من الجلد. بعد تخدير الفأر، قم بقرص جزء من الجلد الموجود على خاصرته برفق، ثم ثبت الجلد الممدد باستخدام شريط لاصق لتشكيل سديلة.

بعد ذلك، ضع الفأر على منصة من البلكسي جلاس (Plexiglass) وقم بتغطية جسمه بقالب رصاصي مخصص. استخدم صندوقاً رصاصياً يمكن الوصول إليه من جانبين ويحتوي على نافذة لتعريض الجلد للإشعاع. ثم اسحب سديلة الجلد عبر نافذة القالب، وثبّت السديلة على المنصة باستخدام الشريط اللاصق.

إذا لم يتم تثبيت الفأر بواسطة أداة التثبيت، فقم بإعطائه حقنة تخدير. ثم ضع المنصة التي تحتوي على أداة التثبيت والفأر داخل جهاز التشعيع. احسب جرعة التشعيع المطلوبة.

على سبيل المثال، فإن مصدر أشعة سينية بجهد ذروة يبلغ 160 peak kilovoltage وموضع على بعد 11 centimeters سيعمل على تشعيع الجلد بشكل كافٍ عند تشغيله بتيار 6.3 milliamps لمدة 2.5 minutes. بعد ذلك، يتم إعطاء الجرعة المحسوبة. وبعد جرعة الحيوان، يُعاد إلى قفص التعافي.

بمجرد الإفاقة من التخدير، يُعاد الفأر إلى قفصه المشترك المعتاد. تم تعريض الفئران للإشعاع وقياسها كما هو موصوف. وقبل التعرض للإشعاع، تم أخذ أطياف مرجعية بمسافة فصل للمصدر تبلغ 260 micron في نموذج فأر عديم التيموس للجلد.

يوضح الخط الأخضر السميك الملاءمة الرياضية للخط الأزرق الرفيع. وبالمقارنة مع القياسات التي أجريت بعد ستة أيام من التشعيع بجرعة 40 gray، لوحظت اختلافات في الشكل الطيفي بين 550 و 600 نانومتر، ويرجع ذلك على الأرجح إلى زيادة في الهيموغلوبين المؤكسج. كما لوحظ ارتفاع طفيف في الانعكاس المطلق، وقد يكون ذلك مرتبطاً بزيادة في قدرة تشتت الأنسجة.

تُقدم البيانات المجهزة مؤشرات حيوية بصرية كمية يمكن تتبعها كدالة للزمن بعد التشعيع. على سبيل المثال، ازدادت قياسات تشبع الأكسجين في الأنسجة تدريجياً بعد التشعيع. وقد ارتبطت هذه البيانات الكمية بالدرجة المرئية لسمية الجلد، والتي ازدادت هي الأخرى تدريجياً بعد التشعيع.

بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية استخدام مطيافية الضوء المنتشر للتقييم الكمي لسمية الجلد الناتجة عن الإشعاع. وبمجرد إتقان هذه التقنية، يمكن إجراؤها في غضون دقيقتين أو ثلاث دقائق، إذا تم تنفيذها بشكل صحيح. وأثناء محاولة إجراء هذا الإجراء، من المهم الضغط على مسبار DOS لأسفل بلطف لتجنب تشتيت الأوعية الدموية.

يمكن استخدام هذه التقنية في مجال العلاج الإشعاعي كوسيلة لربط المعايير الفسيولوجية في وصف استجابة الأنسجة الطبيعية للإشعاع.