组织鬼怪模拟，以评估乳癌手术潜在的近红外荧光成像中的应用

该程序的总体目标是使用乳房模型等组织模拟保乳手术中的近红外荧光成像应用。这是通过首先创建不同大小和形状的类似肿瘤的荧光包涵体来实现的。第二步是将乳腺形状的荧光内含物整合为具有类似于人类乳腺组织的光学特性的模型。

接下来，应用近红外荧光成像系统在术中指导外科医生定位和去除荧光肿瘤样包涵体。最后一步是在去除荧光肿瘤样包涵体后扫描手术腔边缘是否存在残留病灶。如果适用，外科医生可以在近红外荧光成像系统引导下切除剩余的肿瘤组织。

与床上 CT 或 MRI 等现有方法相比，该技术的主要优点是近红外荧光。光学成像实时提供高分辨率图像，可轻松应用于术中。此外，这种技术价格低廉，并且利用了非电离辐射。

演示该程序的将是来自我们研究小组的研究生。首先，收集所需形状和大小的固体物品，这些物品可以作为肿瘤模拟内含物（如珠子或弹珠）的模型。彻底清洁肿瘤模型并去除任何不规则之处。

将每个模型放入一个单独的薄壁方形塑料盒中，该塑料盒表面光滑。如有必要，将模型固定在盒子的底部以使其保持在适当的位置。然后将所需量的有机硅组分 A 倒入搅拌碗中，并以 10 比 1 的重量比例添加有机硅组分 B。

将两种成分充分混合。轻轻地将硅胶混合物倒入塑料盒中，以防止气泡滞留。让硅胶混合物凝固至少六个小时，然后再切割模具并去除肿瘤模型。

或者，硅胶模具可以切割成锯齿形图案，使其能够干净利落地重新组装在一起。要产生荧光内含物，请将 2 克 aros 添加到 50 毫升 tris 缓冲盐水或 TBS 中，该盐水已按照文本方案中的说明用叠氮化钠制备。用微波炉加热 aros 浆液，直到达到沸点。

彻底搅拌，直到 aros 完全溶解。加入 1.1 克血红蛋白和 5 毫升脂肪乳、20% 至 50 毫升 TBS，并在不断搅拌下将其添加到 aros 混合物中，以模拟周围乳房的光学特性。Phantom 组织将 20.0 毫克荧光染料 incy 和 green 添加到 83.8 毫升去离子水中。

从该溶液中吸取 5 毫升，并将其添加到 aros 混合物中。获得 14 微摩尔的最终浓度。使用注射器将 H aros 混合物轻轻填充到硅胶模具中。

让荧光内含物在室温下凝固约 1 小时。用铝箔覆盖整个模具，保护夹杂物免受光线照射。凝固后，轻轻打开模具并压出夹杂物。

将 Aros 内含物包裹在铝箔中，并存放在 4 摄氏度的加湿储存容器中，以保护它们免受光照和脱水的影响。获得杯形模具以创建所需大小和体积的乳房模型，以创建乳房模型。体积为 500 毫升，加入 50 克明胶，将 250 次绽放加入 500 毫升 TBS 中。

在不断搅拌下将明胶浆液加热至 50 摄氏度。明胶完全溶解后，让明胶混合物逐渐冷却并保持在 35 摄氏度的恒定温度下。在不断搅拌下使用热水浴，加入 5.5 克牛血红蛋白以模拟光子的吸收，以及 25 毫升脂肪乳。

20% 模拟光子在组织中的散射。将杯形模具在 4 摄氏度下预冷却至少一小时。一旦冷却。

将明胶混合物倒入模具中，至与 aros 肿瘤的预定深度相对应的水平。模拟包含。让明胶混合物在 4 摄氏度下凝固 30 分钟到 1 小时。

凝固后，将模拟荧光的肿瘤 aros 包涵体定位在模型表面，并用小针暂时固定包涵体。将剩余的温热明胶混合物倒入剩余的模具体积中，使两层都粘附在一起，而不会产生折射伪影。标记荧光肿瘤的位置，模拟霉菌上的内含物，然后让幻影在 4 摄氏度下凝固过夜。

凝固后，取下用于临时固定内含物的针头，并轻轻地从模具中取出乳房模型。将乳房模型包裹在铝箔中，并将其存放在 4 摄氏度的加湿储存容器中，以保护乳房模型免受光照和脱水。在乳腺癌手术中模拟靶向荧光成像时，需要用于术中应用的近红外荧光摄像系统。

有关荧光相机系统的设置，请参阅文本协议。从容器中取出模拟乳房模型的组织，并将其放在平坦、无荧光的表面上。接下来，将荧光成像装置放置在乳房模型上方，留出足够的工作距离以切除肿瘤。

模拟包涵体，在无法检测到荧光信号的情况下，使用触诊和/或幻乳荧光成像来定位模拟荧光包涵体的肿瘤。内含物在体模中的位置太深而无法检测，或者一旦内含物定位在体模乳房的大小上，就应增加图像采集时间并切除肿瘤。在去除肿瘤模拟包涵体图像后，立即使用常规手术设备在实时荧光引导下模拟包涵体图像，手术腔中任何剩余的荧光活性表明在有任何剩余的荧光活性的情况下切除不充分。

在直接荧光引导下切除包涵体残留物，直到没有荧光信号留下图像。切除的幻影片段用于模拟荧光引导的宏观边缘状态。此处显示了荧光引导术中肿瘤定位的评估代表性结果。

检测到荧光肿瘤样包涵体最深约 2 厘米。在切开叠加的幻影组织后检测到更深的接种包涵体。外科医生持续受到来自荧光肿瘤样包涵体的荧光信号的引导。

在去除肿瘤样包涵体后对模型进行保乳手术期间，外科医生通过扫描手术腔来评估手术范围。任何残留的荧光信号都表明肿瘤切除不完全，并且在同一手术过程中去除了肿瘤残余物。切除肿瘤样包涵体后，对切除的肿块进行成像以评估大体手术切缘状态。

荧光成像可能有助于病理学家通过精确定位可疑的近切缘或阳性边缘区域来评估显微镜切缘状态。该技术通过将近红外荧光、光学成像剂与靶向迈尔斯（如单克隆抗体）偶联，其影响延伸到更好的保乳手术结果。荧光剂的靶向递送可用于术中成像应用。