导管内递送和X射线可视化乙醇烧蚀溶液在小鼠模型中预防和局部治疗乳腺癌

乳腺癌是美国女性癌症最普遍的癌症，也是癌症相关死亡的第二大原因。目前的预防方法有限，并伴有各种不良副作用。需要新的初级预防干预措施。我们开发了一种将乙醇基烧蚀溶液输导管内递送到小鼠乳腺上皮的方法，用于预防乳腺癌。

直接注射到开口中可以靶向导管树衬里的上皮细胞，同时对侧支组织损伤最小。该方法允许使用氧化钽纳米颗粒作为高分辨率造影剂同时进行体内成像。该方法可适用于与其他X射线造影剂一起使用，并使用不同的化学或热烧蚀溶液进行各种预防性处理。

这种图像引导乳腺癌预防方法涉及的第一步是通过使用实验室制备的三氯蔗糖凝胶杯口服卡洛芬来诱导延长的抗炎治疗。我们通过使用脱毛膏来准备动物，以去除要注射的周围区域的毛皮。然后在立体镜的帮助下进行导管内注射，以最好地定位和可视化用于针插入的的开口。

在交付溶液后，通过微CT或荧光透视对动物进行成像，以确定注射的成功程度。可以处理微CT扫描以创建注射乳腺导管树的3D重建，以进一步分析成功的填充和其他指标。首先，以所需的浓度制备卡洛芬。

我们制作每毫升2毫克的工作溶液，注射0.5毫升，并达到每杯一毫克的最终剂量。您可以在混合物中添加无菌食品染料，以更好地确认药物完全混合到杯子的三氯蔗糖中。接下来，将杯子放入60摄氏度的水浴中15分钟。

取出杯子并晾干，以尽量减少污染的可能性。使用70%乙醇或乙醇湿巾清洁杯盖表面并晾干。使用注射器通过盖子注射必要量的卡洛芬溶液。

在这种情况下，我们需要注入500微升才能获得所需的结果。在针的孔上贴上贴纸，摇晃杯子15秒，然后再涡旋15秒。通过寻找深蓝色的团块来检查杯子是否均匀混合。

然后，杯子可以冷藏长达一个月。动物的制备应在导管内手术前两到三天进行。首先使用异氟醚麻醉动物。

将麻醉的小鼠转移到继续输送异氟醚的鼻锥中。在鼻锥处将眼睛润滑剂涂抹在鼠标上，然后将鼠标放在其背部。使用棉头涂抹器将脱毛霜涂抹在您计划注射的乳腺区域。

将涂抹器在所需区域的动物皮肤上下摩擦，以帮助更快地松弛毛皮。重要的是要将乳霜留在鼠标上尽可能少的时间，以避免灼伤皮肤。涂抹10至30秒后，在纱布上用温水完全去除乳霜。

使用两到四次冲洗以确保完全去除，然后用干净的纱布干燥皮肤。检查毛皮去除区域，以确认良好的能见度和接触的机会。如有必要，重复脱毛程序。

将鼠标放在加热垫上的干净恢复笼中，以从麻醉中恢复。给一个卡洛芬杯，以便在恢复后在家庭笼子里准备老鼠。您将再次使用异氟醚麻醉麻醉动物，并在完全诱导后将小鼠移动到鼻锥。

在将动物仰卧注射之前，将使用眼部润滑剂。用胶带粘住将要注射的乳腺附近的腿可能会有所帮助，但不是必需的。用所需体积的注射液和一微升准备注射器，以防在取出针头后溢出一些。

在注射前立即用额外的体积填充以测试针头溶液的自由流动是有帮助的。如果注射多个乳腺，它可以节省预填充多个注射器的时间（如果有的话）。如果解决方案在静置时容易堵塞，请注意不要太早这样做。

如果可能的话，使用细尖的镊子去除任何可见的死皮，以准备。如果死皮不堵塞开口并且耐拉扯，则无需去除所有死皮。如果死皮太紧地固定在活皮肤上，这有时会导致受伤和肿胀。

在针头的斜面可见的情况下，在细尖镊子的引导帮助下将针头插入的开口中。根据奶嘴的长度和硬度，在引导针头时可能无法始终握住奶嘴。有时需要用针头操纵奶嘴，以使镊子将奶嘴拉过针头，而不是将针头向下引导到奶嘴中。

一旦针头斜面被完全包围并在主导管中，开始缓慢注射溶液。所需速率约为每分钟 40 微升。避免以比这更快的速度注射，以防止对导管树的可能损坏。

完全注射后，等待 30 秒，然后在镊子的帮助下将针头从上取出。这将最大限度地减少奶嘴的任何泄漏。评估该区域是否有任何注射失败的迹象。

圆顶外观可能表明该区域有脂肪垫注射或创伤。通常可以看到，如果溶液含有染料，或者您正在仔细观察注射部位的圆顶，则通常会看到正在向脂肪垫中注射，如图所示。继续以类似的方式注射实验所需的剩余乳腺，注意注射量和任何泄漏事件。

由于手部位置笨拙或呼吸干扰等问题，小鼠的某些区域可能更难以注射。例如，右手注射器可能最难注射小鼠右上方的腺体。由于靠近肺部，这些移动更多，并且很难找到与动物身体的良好手部位置，以便将手腕放在表面上。

有些人可能会发现，如果鼻锥允许，重新定位鼠标更容易。当注射含乙醇的溶液时，必须注意避免全身性酒精中毒。这需要知道在一个会话中可以注入多少乙醇，并在过程中施用含蔗糖的溶液IP以抵消效果。

导管内手术后，动物可以在加热垫上的干净笼子中恢复或移动到micro-CT系统，以对填充的导管树进行成像。鼠标也应在任何成像会话后恢复。将注射的动物移动到micro-CT系统后，继续施用异氟醚以在成像期间保持麻醉。

通过在要成像的部位附近贴上胶带来标准化成像位置可能会有所帮助。例如，将后腿以伸展的位置向下贴可以防止腿部的骨骼阻碍注射腺体的视野。将前腿贴上向上伸展的位置同样有助于观察上腺体。

我们还发现，在小鼠腹部贴上胶带可以帮助减少下腺体的呼吸伪影。有许多可接受的扫描参数可用于管道树的可视化。应始终注意确保这些扫描产生的辐射剂量不超过给定小鼠品系的辐射限值。

通过观察荧光透视并注意交付成功，而不是获取具有较长曝光时间的图像，可以大大减少辐射剂量。我们的标准扫描参数对于重复成像是可以接受的，如果只采集短的两分钟标准扫描。更高分辨率的更长的扫描长达14分钟是可以接受的安乐死前的终末期手术。

这些较长的扫描对于纵向研究来说是不可接受的，因为它们会导致动物的辐射病。将该动物注射含有100毫摩尔氧化钽造影剂的乙醇溶液，在腺体4和9中。目前的采集是对注射的下腺进行14分钟的高分辨率扫描。

动物的透视检查使我们能够看到注射溶液中的对比度突出导管树结构。我们使用的micro-CT系统具有内置软件，允许创建快速再现，以评估注射的成功，而无需进行正式分析。此功能具有简单的对比度滑块，可实现合理的信噪比降低。

这些再现的局限性在于相同的信号阈值应用于整个图像。这允许明显不属于导管树的明亮信号（例如饮食中的铁）保留在演绎中。使用更复杂的分析软件可以制作更好的正式演绎版，该软件允许对感兴趣的区域进行分割。

为了获得最佳的管状管树的渲染效果，我们建议将乳腺脂肪垫分割出来以进行进一步的图像处理。这个过程需要在整个动物的整个厚度上追踪脂肪垫的边界。我们发现，每三个切片跟踪一次并传播对象就足以捕获整个管道。

这可能是一个主观过程，需要遵守实验室的追踪标准，以确保所有分析扫描的个人都有类似的输出。熟悉解剖学可以帮助判断要包括哪些领域。传播痕迹后，可以在一定范围内阈值化再现，以仅显示乳腺中包含的对比度。

这应该是导管树内的溶液，以及紧邻的任何泄漏。300至3， 000 HU的范围往往在含氧化钽溶液的情况下效果很好。此处可以从多个方面看到完全处理的再现示例。

根据动物在微CT中的定向方式，可能需要在分析软件中重新定向DICOM文件，以表示直观的解剖位置，并将动物的头部放在图像的顶部。如果您每次都不注意以类似的方式旋转图像，也可能很难确定正在查看哪个腺体。一旦创建了导管树的重建，就可以进行进一步的测量，例如体积或长度。

通过该程序成功交付的验证不仅可以通过此处描述的3D微CT再现来证明，还可以通过双染色整个支架来证明，注射的Evans蓝色与整个导管树重叠，并突出显示胭脂红明矾。3D共聚焦显微镜可以突出用e-钙粘蛋白染色的透明腺体中导管树的结构。应变与应变和小鼠对小鼠的变异性以及解剖结构会使注射腺体或多或少地困难。

这是一个理想的注射的例子，具有高轮廓，易于抓握。具有较低轮廓的，例如这个，可能更难成功插管。这些差异可以使它更有可能实现成功的注射，而没有创伤或多米，如这里所看到的，或者更有可能不成功，如这种脂肪垫注射的圆顶外观所示。

在预防乳腺癌方面，目前有两种主要策略。第一种是警惕的等待，不涉及真正的干预。定期监测追求这条路径的个体，以发现其乳腺组织中任何表明癌症正在形成的肿块。

然后，疾病检测将促进治疗。预防性乳房切除术是一种更具侵入性的手术，可去除可能引起乳腺癌的所有上皮细胞以及周围的基质。这种手术可能会产生严重的不良副作用，很少被选为低或中度疾病风险个体的预防性选择。

我们的方法涉及通过将烧蚀溶液直接注射到乳腺导管树中来局部上皮消融。这种方法减少了附带损害，对于没有严重疾病风险的个体来说，这可能是一个更具吸引力的选择。为注射后立即成像添加的造影剂也使其易于转化为临床。