用于肿瘤大小测量质量控制的临床前多模态模体的构建：基于仿组织材料

本实验的总体目标是构建一种多模态质量保证体模，用于精确测量肿瘤大小。首先，制备模拟组织特性的测试物材料，并使用硅胶模具浇铸测试物。将测试物安装于半圆柱形容器中，并粘贴薄的非导电铝片。

接下来，制备模拟背景组织的材料并将其倒入容器中。现在将模体紧密封口，并在旋转仪中进行旋转。最终得到一种多模态模体，可精确模拟肿瘤。有关多模态质量保证模体构建的技术信息。

模体存在局限性。由于肿瘤模拟测试物体对尺寸精度要求较高，其制作过程难以掌握。本视频演示了模体制作过程中的关键步骤。

首先，将20毫升市售全脂牛奶加入烧杯中。然后使牛奶依次通过20微米滤膜和10微米网状滤器。接着将0.02克硫代茉莉酮溶解于10毫升牛奶中，并缓慢搅拌。

现在使用家用真空泵在室温下对牛奶溶液脱气30秒。接下来，在室温下将0.6克干燥的aros溶于10毫升去离子水中，并缓慢搅拌。然后加入0.79毫升正丙醇。

设计好ARO溶液后，将其置于95摄氏度的水浴中加热，直至凝胶溶液变得澄清。同时，将炼乳置于55摄氏度的水浴中加热。当ARO溶液呈现澄清状态时，将熔化的ARO溶液转移至55摄氏度的水浴中。

当温度平衡至 55 摄氏度后，将 5 毫升琼脂糖溶液与 5 毫升炼乳混合，并缓慢搅拌混合物。然后向该琼脂糖-乳混合物中加入 1.7 毫克 EDTA 和 1 毫克氯化铜，于无直径 1 毫米孔洞的硅胶模具中搅拌至均匀。沿球体中心放置一根尼龙线，并将其固定在模具两端。

使用软毛刷在两个模具表面涂抹硅脂，并利用对准杆和橡胶圈将两个模具组装在一起。接着，使用注射器的22号针头通过硅胶模具上的1毫米孔缓慢注入模拟测试物体组织的材料，以避免产生气泡。然后将模具置于冰箱中冷藏约30分钟，直至测试物体完全凝固。

接下来，将测试物体从模具中取出，将尼龙线穿过圆柱形容器一侧的1毫米孔洞，另一侧同样重复此操作。然后使用Scotch Weld DP 100胶水将测试物体固定在容器内，并用胶带将薄的非导电铝片粘附在亚克力容器上。

使用相同的胶水封闭丙烯酸容器中的1毫米孔洞，以制备模拟背景组织的材料。将市售牛奶按前述方法过滤，然后将0.2克Thy Marisol溶解于100毫升过滤后的牛奶中，并搅拌。随后，在室温下对牛奶溶液进行30秒的脱气处理。接下来，将2克干燥的Aros溶解于100毫升去离子水中，加入7.9毫升正丙醇和1克硫酸钡。

脱气后缓慢搅拌ARO溶液。将其置于95 °C水浴中加热，直至ARO溶液变澄清。同时，将炼乳置于55 °C水浴中加热。

将熔化的琼脂溶液转移至55摄氏度的水浴中。待溶液平衡至55摄氏度后，将50毫升ARO溶液与50毫升炼乳混合。缓慢搅拌混合物。

然后向aROS混合物中加入103毫克EDTA和60毫克氯化铜，充分搅拌。加入0.1克玻璃珠并搅拌。随后缓慢将混合物通过容器的6毫米孔倒入。

去除所有气泡后，使用Scotch Weld DP 100胶水密封六毫米的孔。组装完成后，将模体置于旋转器中以每分钟两转的速度旋转四到五小时。在室温下，待模体中的组织模拟材料完全硬化后，移除尼龙线。

现在使用临床前超声、CT 和 MRI 对模体进行扫描，并在三种模式下获取图像。图中所示为使用硅胶模具浇铸而成的不同直径的测试物体。所有测试物体中均无气泡。

该临床前多模态模型包含五个模拟肿瘤的测试物体。其尺寸足够小，可适配于任何临床前成像设备。以下是超声、CT 和 MR 图像。

测试物体与背景之间的对比度足以在所有三种模态中区分测试物体并测量其尺寸。除超声图像中存在轻微的混响伪影外，其他图像中均未观察到严重的伪影。观看本视频后，您应能很好地掌握如何构建适用于超声、CT 和 MRI 的多模态质量控制模体。我认为有多种方法可以精确地构建模体。

我展示了一种可调整的方法，可用于构建适用于其他研究目的的模型。