تصور الأشعة السينية للعلاج الاستئصالي القائم على الإيثانول داخل القناة للوقاية من سرطان الثدي في نماذج الفئران

سرطان الثدي هو مرض منتشر ومميت مع استراتيجيات وقائية محدودة تأتي مع آثار جانبية سلبية شديدة. لتوفير طريقة ذات آثار جانبية منخفضة ، قمنا بتطوير تقنية للحقن داخل القناة لمحلول استئصالي قائم على الإيثانول لشجرة الأقنية الثديية للفئران والتي تسمح بالتصوير المتزامن في الجسم الحي والوقاية من سرطان الثدي. يعتمد هذا على العمل السابق في الفئران حيث يسمح الحقن مباشرة في فتحة الحلمة باستهداف الخلايا الظهارية الثديية مع الحد الأدنى من تلف الأنسجة الجانبية.

تحتوي كل من الفئران والجرذان على غدد ثديية تحتوي على شجرة قنوية واحدة تنشأ من فتحة الحلمة. الفئران أكبر من الفئران وتسمح بحقن كمية أكبر من الإيثانول لدراسة نجاح الاجتثاث لإثبات قابلية التوسع في النموذج. تحسين آخر لهذه الطريقة هو إضافة إيثيل السليلوز إلى محلول الاستئصال.

تم استخدام إيثيل السليلوز سابقا في الأساليب السريرية الأخرى للحد من انتشار الإيثانول بعيدا عن المنطقة المستهدفة. يتم تحقيق ذلك من خلال طبيعة المركب ، مما يجعله هلاما عندما يلامس السائل في الأنسجة. هناك خمس خطوات رئيسية متضمنة في هذه الطريقة للوقاية من سرطان الثدي الذي تم التحقق منه بالصور.

يجب أن نبدأ أولا في جرعات الحيوانات بالكاربروفين عن طريق الفم باستخدام أكواب هلام السكرالوز المعدة في المختبر. يتم الحفاظ على هذا العلاج الممتد المضاد للالتهابات قبل وبعد إجرائيا. بعد ذلك ، نزيل الفراء من المنطقة المحيطة بالحلمات ليتم حقنها بكريم مزيل الشعر لإعداد الحيوان للحقن.

ثم يتم إجراء الحقن داخل القناة باستخدام مجسم يساعد على تصور فتحة الحلمة لإدخال الإبرة. يتم فحص الحيوانات أو تقييمها عن طريق التصوير المقطعي المحوسب أو التنظير الفلوري بعد الحقن لتحديد نجاح الحقن. يمكن بعد ذلك معالجة فحوصات microCT لإنشاء إعادة بناء 3D لشجرة الأقنية الثديية المحقونة لمزيد من التحليل للحشو الناجح.

يتم تخفيف مخزون كاربروفين أولا في PVS إلى التركيز المطلوب. يمكن إضافة صبغة طعام معقمة إلى الخليط لتأكيد الخلط الكامل للدواء بشكل أفضل في السكرالوز في الكوب. ثم يتم تسخين الأكواب في حمام مائي عند 60 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة.

تجفيف الأكواب عند إزالة وتنظيف غطاء الكوب بنسبة 70٪ من الإيثانول يقلل من خطر التلوث. يمكن حقن محلول كاربروفين مباشرة في الكوب باستخدام حقنة لاختراق الغطاء. في هذه الحالة ، نحتاج إلى حقن 500 ميكرولتر للحصول على النتيجة المرجوة.

أغلق الفتحة بملصق قبل هز الكوب لمدة 15 ثانية ثم الدوامة لمدة 15 ثانية إضافية. يمكن تقييم الخلط المتجانس من خلال البحث عن كتل من اللون الأزرق الداكن. يمكن بعد ذلك تبريد الأكواب لحين الحاجة.

يجب تحضير الحيوانات قبل يومين إلى ثلاثة أيام من حدوث الحقن. تخدير الحيوان باستخدام إيزوفلوران المستنشق. نقل الفئران المخدرة إلى مخروط الأنف على وسادة الاحترار.

ضع مادة تشحيم العين على الجرذ أثناء وجوده في مخروط الأنف ثم ضع الحيوان على ظهره. يمكن وضع كريم مزيل الشعر على منطقة الحلمات التي تخططين لحقنها باستخدام قضيب ذو رأس قطني. يمكن تحقيق تخفيف أسرع للفراء عن طريق فرك القضيب لأعلى ولأسفل عبر جلد الحيوان في المنطقة المرغوبة.

من المهم ترك الكريم على الفئران لأقل وقت ممكن لتجنب حرق الجلد. الفئران أكثر حساسية من الفئران لهذا الإجراء. بعد 10 إلى 30 ثانية من التطبيق ، استخدم الماء الدافئ على الشاش لإزالة الكريم تماما.

استخدم ثلاث إلى أربع شطف لضمان الإزالة الكاملة قبل تجفيف الجلد بشاش نظيف. تأكد من الرؤية الجيدة والوصول إلى الحلمات في مناطق إزالة الفراء. كرر إجراء مزيل الشعر إذا لزم الأمر.

ضع الجرذ في قفص استرداد نظيف على وسادة تدفئة للتعافي من التخدير. أعط كوبا واحدا من الكاربروفين للفئران الجاهزة في قفص منزلها بعد الشفاء. ستبدأ بتخدير الحيوان باستخدام تخدير إيزوفلوران المستنشق ونقل الجرذ إلى مخروط الأنف بمجرد تحريضه بالكامل.

يجب تطبيق مواد تشحيم العين قبل وضع الحيوان على ظهره للحقن. قد يكون من المفيد لصق الساقين بالقرب من الحلمات التي سيتم حقنها ولكنها ليست ضرورية. بمجرد تحضير المحقنة بالحجم المطلوب من محلول الحقن ، قم بإعداد الحلمة عن طريق إزالة أي جلد ميت مرئي باستخدام ملقط ذو رؤوس دقيقة إن أمكن.

أكثر مجالات القلق شيوعا هي فتح الحلمة نفسها. غالبا ما يكون للفئران قابس بارز من الفتحة. يمكن أن تساعد إزالة هذا القابس في تحسين القنية.

مع ظهور شطبة الإبرة ، أدخل الإبرة في طرف الحلمة بمساعدة التوجيه من ملقط ذو رؤوس دقيقة. احرصي على اتباع مسار فتحة الحلمة. تميل حلمات الفئران إلى أن يكون لها المزيد من الدهون المحيطة بالفتحة مما يسهل اختراق هذه الدهون وتعتقد خطأ أنك حققت القنية بسبب تقدم الإبرة.

بمجرد أن تكون شطبة الإبرة محاطة بالكامل بالحلمة ، ابدأ في حقن المحلول ببطء. المعدل المطلوب هو حوالي 100 ميكرولتر في الدقيقة في الفئران. تجنب الحقن بسرعة أكبر من ذلك لمنع الضرر المحتمل لشجرة الأقنية.

بعد الحقن الكامل ، انتظر 30 ثانية قبل إزالة الإبرة من الحلمة بمساعدة الملقط. هذا سوف يقلل من احتمال تسرب من الحلمة. في حالة حدوث تسرب ، استخدم شاشا مبللا أو منديل إيثانول لتنظيف المحلول.

قد يؤدي التباين والمحلول المنسكب إلى تشويه الصور المكتسبة. هنا نرى مقطع فيديو مكبرا لتسلسل الحقن الذي تم عرضه للتو. لاحظ أن تنفس الحيوان يجعل من الصعب الحفاظ على الحلمة في مستوى بؤري واحد.

هذا يمكن أن يجعل الحقن أكثر صعوبة لأن الحلمة لا تبقى في مكان ثابت. تتفاقم هذه المشكلة بسبب قربها من القفص الصدري وأزواج الغدد الثلاثة الأولى. تمت الآن إزالة القابس الموجود في فتحة الحلمة لتحسين القنية.

يمكن الآن توجيه الإبرة إلى شطبة ليتم إدخالها في الحلمة بمساعدة الملقط. بمجرد إدخال شطبة بالكامل ، يمكن أن يبدأ الحقن. إذا نظرت بعناية إلى الجانب الأيسر من الحلمة ، فقد تلاحظ زيادة في اللون الأزرق حيث يكون محلول الحقن مرئيا قليلا ينتشر عبر شجرة الأقنية.

هذا أقل وضوحا في الفئران بسبب الجلد السميك. يمكننا هنا رؤية إزالة الإبرة بعد 30 ثانية من اكتمال الحقن والمحلول الناتج ينسكب من الحلمة. يتم تنظيف المحلول الإضافي ، مما يسمح بتقييم المنطقة التي لا نرى فيها أي صدمة للحلمة أو هيمنة المنطقة ، مما يشير إلى حقن وسادة الدهون.

في حالة حقن محلول يحتوي على الإيثانول ، يجب توخي الحذر لتجنب تسمم الكحول. وهذا يتطلب معرفة كمية الإيثانول التي يمكن حقنها في جلسة واحدة وإدارة IP المحلول المحتوي على السكروز أثناء الإجراء لمواجهة الآثار. بعد الحقن ، يمكن استعادة الحيوانات في قفص نظيف على وسادة التدفئة أو نقلها إلى التصوير المقطعي الدقيق لتصوير نجاح الحقن.

بعد نقل الحيوان المحقون إلى أداة التصوير المقطعي المحوسب ، استمر في إعطاء إيزوفلوران للحفاظ على التخدير أثناء التصوير. يتطلب الحجم المتزايد للفأر معالجة إضافية للموضع لتحقيق صورة جيدة. يعد استقامة العمود الفقري قبل لصق الساقين بالقرب من الموقع المراد تصويره مفيدا في إنشاء صور متسقة.

يمكن أن يمنع لصق الأرجل في وضع ممتد العظام من أن تصبح النقطة المحورية للصورة. لقد وجدنا أيضا أن الشريط عبر بطن الجرذ يمكن أن يساعد في تقليل قطعة التنفس للغدد السفلية. العديد من معلمات المسح مقبولة لتصور علاج الأقنية.

ومع ذلك ، ينبغي دائما النظر في جرعة الإشعاع عند اختيار المعلمات. يجب ألا تتجاوز جرعة الإشعاع الناتجة عن هذه الفحوصات حدود الإشعاع لسلالة معينة من الفئران. يمكن للتحليل بالمنظار ، بدلا من الحصول على الصور ، أن يقلل بشكل كبير من عبء الإشعاع الكلي.

بمجرد إجراء جميع عمليات المسح أو التقييمات ، قد يتم إعادة الحيوان إلى قفص استرداد نظيف على وسادة التدفئة. يجب مراقبة الحيوان حتى يتعافى تماما ويعود إلى قفص المنزل. يجب توفير أكواب كاربروفين حتى سبعة أيام على الأقل بعد الحقن.

يسمح البرنامج الموجود على أداة microCT التي نستخدمها بإنشاء عمليات تسليم سريعة لتقييم نجاح الحقن دون تحليل رسمي. تحتوي هذه الميزة على شريط تمرير تباين بسيط يسمح بإشارة معقولة لتقليل الضوضاء. العيب الأساسي في عمليات التسليم هذه هو أنه يجب تحديد الصورة بأكملها في وقت واحد.

هذا يسمح للإشارات الساطعة التي من الواضح أنها ليست جزءا من شجرة الأقنية ، مثل الحديد في النظام الغذائي ، بالبقاء في الصورة. في بعض الحالات ، تكون الإشارة الحقيقية كما هو موضح هنا خافتة مثل الخلفية ويمكن بسهولة إخراجها من الصورة. ويمكن إجراء عمليات تسليم رسمية أفضل باستخدام برمجيات تحليل أكثر تطورا تسمح بتجزئة مجال الاهتمام.

من الأفضل تقسيم وسادة الدهون الثديية لمزيد من معالجة الصور من أجل الحصول على أفضل عرض لشجرة الأقنية المحقونة. يمكن تتبع الحدود المظلمة لوسادة الدهون الثديية في جميع أنحاء السماكة الكاملة للحيوان من أجل تحقيق هذا التجزئة. يعد تتبع كل شريحة ثالثة ونشر الكائن كافيا لالتقاط القناة بأكملها في تجربتنا.

في هذه المرحلة ، من الممكن تحديد عتبة التسليم باستخدام غضب معين لعرض التباين الموجود داخل وسادة الدهون الثديية فقط. يجب أن يشمل ذلك المحلول داخل شجرة الأقنية وكذلك أي تسرب في المنطقة المجاورة مباشرة. يتم عرض محاليل أكسيد التنتالوم بشكل جيد بشكل عام في نطاق من 300 إلى 3000 HU. يمكن تشكيل مزيد من التحليل بمجرد إنشاء إعادة بناء شجرة الأقنية.

إذا لم يكن التصوير الطولي مطلوبا ، فقد يتم الحصول على صور عالية الدقة تلتقط بشكل أفضل البنية المعقدة لشجرة الأقنية. الاختلافات بين الحيوانات يمكن أن تجعل الحقن أكثر أو أقل صعوبة. لا يمكننا التحدث عن تقلب الإجهاد إلى السلالة لأننا نعمل حاليا حصريا مع فئران Sprague Dawley.

سيكون لبعض الحيوانات حلمات ذات ملامح منخفضة ، مثل تلك الموجودة في الصورة هنا ، مما يجعل من الصعب التلاعب وتحقيق قنية ناجحة. سيكون لدى البعض الآخر حلمات ذات مظهر جانبي أعلى ، مثل تلك الموضحة هنا ، والتي ستكون أكثر قابلية للقنية. تم تصوير الحلمة المقنية بنجاح هنا.

يمكن أن تؤدي صعوبة القنية إلى صدمة في الحلمة كما هو موضح هنا. يمكن أن يؤدي الحصول على صور microCT مباشرة بعد الحقن إلى إعلام الباحثين بشكل أفضل بنجاح الحقن وكذلك المساعدة في تحديد خصائص التعبئة لبعض المحاليل. هنا نرى جوانب مختلفة من الغدد البطنية لنفس الجرذ المحقون بنفس الحجم من محلول استئصالي يحتوي على 70٪ إيثانول مع تباين يوفره 100 مليمولار أكسيد التنتالوم.

يحتوي المحلول المستخدم في الغدة العلوية الموضحة أيضا على 1٪ من السليلوز الإيثيلي. نرى تراكيب تشبه الجدار في نهايات الفروع القنوية. هذه براعم طرفية مملوءة بالمحلول ولا تنتشر.

في الصف السفلي ، نرى نهايات قنوية أقل تحديدا تشير إلى هروب المحلول من شجرة الأقنية. هذا ، إلى جانب المزيد من الأضرار الجانبية المحدودة في الفحص النسيجي. يبدو أنه يشير إلى احتفاظ أفضل بالمحاليل التي تحتوي على إيثيل السليلوز إلى شجرة الأقنية.

توفر هذه الطريقة خطوة نحو قابلية التوسع لطريقة أقل توغلا للوقاية من سرطان الثدي لتقديم بديل لاستئصال الثدي الوقائي. تم إثبات نجاح الاجتثاث الظهاري في نموذج أكبر للقوارض مع الحد الأدنى من الآثار الجانبية للحيوان. تسمح إضافة إيثيل السليلوز إلى محلول الاستئصال بالاحتفاظ بشكل أفضل بالمحلول في منطقة الحقن ، مما يؤدي إلى تقليل الأضرار الجانبية.

إن الاستخدام الجديد للحلول التي تم إثباتها سريريا والقدرة المضافة على تصور نجاح التسليم باستخدام طرق التصوير الشائعة يسمح بالترجمة الجاهزة إلى العيادة.