幻影使用肿瘤尺寸测量的质量保证组织模仿材料的潜伏期多模工程
July 29th, 2013
本文介绍了内部程序构建一个潜伏期多模态影像（TM）质量保证（QA）肿瘤大小测量动物的成像方式，如超声（US），计算机断层扫描（CT）和磁材料制成的组织模仿磁共振成像（MRI）。
该程序的总体目标是构建用于准确测量肿瘤大小的多模态质量保证模型。首先，使测试对象组织模仿材料，并使用硅胶模具铸造测试对象。将测试对象安装在半圆柱形容器中，并粘附薄的非导电铝。
接下来，制作模仿材料的背景组织并将其倒入容器中。现在将模型密封紧并在旋转器中旋转。这个结果是一个多模态模型，有可能准确模拟肿瘤 关于多模态 qa 构建的技术信息。
Phantom 是有限的。由于肿瘤刺激测试对象的大小需要高精度，因此结构具有挑战性。此视频演示了构建模型的重要步骤。
首先，将 20 毫升市售全脂牛奶加入烧杯中。然后让牛奶通过 20 微米的过滤器，然后通过 10 微米的网状过滤器。接下来将 0.02 克 thi Marisol 溶解在 10 毫升牛奶中并慢慢搅拌。
现在使用室内真空在室温下对牛奶溶液进行脱气 30 秒。接下来，在室温下将 0.6 克干 aros 溶解在 10 毫升去离子水中，然后缓慢搅拌。然后加入 0.79 毫升 1 丙醇。
去除 ARO 溶液后，在 95 摄氏度的水浴中加热，直到农业溶液澄清。同时，在 55 摄氏度的水浴中加热炼乳。当 ARO 溶液看起来透明时，将熔融的 ARO 溶液转移到 55 摄氏度的水浴中。
平衡至 55 摄氏度后，将 5 毫升 Agarro 溶液与 5 毫升炼乳混合，然后缓慢搅拌混合物。然后在 agros 牛奶混合物中加入 1.7 毫克 EDTA 和 1 毫克氯化铜，并在硅胶模具上搅拌均匀，没有一毫米的孔。沿球体中心连接尼龙线，并将其粘合在模具的两端。
使用软刷，在两个模具的表面涂抹硅脂，然后使用定位杆和橡皮筋组装两个模具。现在，使用注射器的 22 号针头通过硅胶模具的 1 毫米孔缓慢注入模拟材料的测试对象组织，以避免气泡。然后将模具存放在冰箱中约 30 分钟，直到测试对象凝固。
接下来，从模具中卸载测试对象，并将尼龙线穿过圆柱形容器一侧的 1 毫米孔。对另一侧重复此作。然后使用scotch weld DP 100将测试对象安装在容器中，并用胶带将薄的非导电铝粘附在丙烯酸容器上。
使用相同的胶水堵住亚克力容器上的一毫米孔，以准备模拟材料的背景组织。像以前一样过滤市售牛奶，然后将 0.2 克 Marisol 溶解在 100 毫升过滤后的牛奶中，然后在室温下对牛奶溶液进行脱气 30 秒。接下来，将 2 克干 aros 溶解在 100 毫升去离子水中，其中 7.9 毫升 1 个丙醇和 1 克硫酸钡。
然后在对 ARO 溶液进行脱气后缓慢搅拌。在 95 摄氏度的水浴中加热，直到 ARO 溶液澄清。同时，在 55 摄氏度的水浴中加热炼乳。
将熔融的农业溶液转移到 55 摄氏度的水浴中。平衡至 55 摄氏度后，将 50 毫升 ARO 溶液与 50 毫升炼乳混合。慢慢搅拌混合物。
然后在 aros 混合物中加入 103 毫克 EDTA 和 60 毫克氯化铜，然后充分搅拌。加入 0.1 克玻璃珠并搅拌。然后将混合物慢慢倒入容器的 6 毫米孔中。
去除任何气泡后，使用 scotch weld DP 100 粘合 6 毫米的孔。组装完成后，在旋转器中以 2 RPM 的速度旋转模型 4 到 5 小时。在室温下，在模型中的组织模拟材料完全硬化后去除尼龙线。
现在，在临床前超声、CT 和 MRI 中扫描体模，并以三种方式获取图像。这里显示的是使用硅胶模具铸造的不同直径的测试对象。任何测试对象中均无气泡。
这个临床前多模态模型有五个肿瘤模拟测试对象。它的尺寸足够小，可以适应任何临床前成像模式。以下是超声波、CT 和 MR 图像。
测试对象与背景之间的对比度足以区分测试对象并测量它们在所有三种模式下的大小。除了超声图像中的小混响外，任何图像中都没有观察到严重的伪像。看完这个视频，你应该对如何构建多模态 qa、体模有了很好的了解对于超声 CT 和 MRI，我相信有几种方法可以准确地构建体模。
我已经演示了一种可以适用于构建用于其他研究目的的模型的方法。
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概述
本文描述了用于肿瘤大小测量质量保证的由组织模拟材料制成的临床前多模态幻影的构建。该幻影旨在增强超声、计算机断层扫描和磁共振成像的准确性。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 生物医学工程
- 成像技术
背景
- 成像中的质量保证对于准确的肿瘤评估至关重要。
- 组织模拟材料对于创建逼真的幻影至关重要。
- 多模态成像包括超声、CT和MRI等各种技术。
- 幻影有助于验证成像系统和协议。
研究目的
- 构建多模态质量保证幻影。
- 确保在不同成像模态中准确测量肿瘤大小。
- 为临床前成像研究提供可靠的工具。
使用的方法
- 使用硅胶模具准备组织模拟材料。
- 在半圆筒容器中安装测试对象。
- 将薄的非导电铝粘附在测试对象上。
- 密封并旋转幻影以确保均匀性。
主要结果
- 构建的幻影准确模拟肿瘤。
- 它适用于多种成像模态的质量保证。
- 该方法允许重复生产幻影。
- 该幻影可以提高肿瘤测量的可靠性。
结论
- 多模态幻影是成像研究的有价值工具。
- 它提高了肿瘤大小测量的准确性。
- 这种方法可以适用于各种成像技术。
常见问题
Executive Industry Relevance
Standardized, reproducible tumor size measurement is critical for preclinical imaging studies supporting oncology drug development. The construction of a multimodality phantom using tissue-mimicking materials enables robust quality assurance across ultrasound, CT, and MRI platforms, directly addressing regulatory and translational demands for imaging biomarker reliability. This capability strengthens predictive confidence at key decision points in the discovery and preclinical pipeline.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables rigorous validation of imaging-based tumor measurement protocols for preclinical models.
- Supports mechanistic de-risking by ensuring imaging outputs reflect true biological changes.
- Facilitates cross-platform comparability, enhancing target confidence in early studies.
Screening & Assay Development
- Provides a standardized reference for calibrating imaging assays used in compound screening.
- Improves reproducibility and quantitative accuracy of tumor size readouts across modalities.
- Enables scalable assay development by supporting consistent QA procedures.
Translational & Preclinical Research
- Aligns preclinical imaging outputs with clinical criteria such as RECIST and WHO standards.
- Ensures continuity of imaging biomarkers from discovery through preclinical validation.
- Reduces translational risk by supporting harmonized measurement practices across sites.
Pipeline & Workflow Integration
This multimodality phantom integrates into the preclinical imaging workflow, bridging early discovery, lead identification, and translational research phases.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing by providing validated imaging benchmarks for tumor response.
- Screening: Delivers assay-ready, reproducible standards for imaging-based compound evaluation.
- Analytics: Enables quantitative comparison of tumor measurements across imaging platforms and studies.
- Translational Research: Facilitates alignment with clinical imaging endpoints, supporting biomarker continuity.
- Enterprise Reuse: Offers a reusable QA tool adaptable to evolving imaging technologies and protocols.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces measurement variability in tumor assessment.
- Operational Value: Standardizes imaging QA, improving reproducibility and scalability across studies.
- Strategic Value: Enables informed go/no-go decisions by ensuring reliable imaging data for portfolio advancement.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization by minimizing late-stage imaging uncertainties.
Implementation Considerations
- Requires expertise in tissue-mimicking material preparation and phantom construction.
- Needs access to preclinical imaging platforms (US, CT, MRI) and QA infrastructure.
- Demands cross-team standardization of imaging protocols and measurement criteria.
- Adaptable to various tumor models and imaging system specifications.
- Precision in test object fabrication is essential to maintain measurement accuracy.
