导管内乙醇消融治疗在大鼠模型中预防乳腺癌的X射线可视化

乳腺癌是一种普遍且致命的疾病，其预防策略有限，具有严重的负面副作用。为了提供一种减少副作用的方法，我们开发了一种将乙醇基消融溶液注射到大鼠乳腺导管树的导管内技术，该技术允许同时进行体内成像和乳腺癌预防。这建立在先前在小鼠中的工作之上，其中直接注射到开口中可以靶向乳腺上皮细胞，同时将侧支组织损伤降至最低。

小鼠和大鼠都有乳腺，其中包含源自开口的单个导管树。大鼠比小鼠大，允许注射更大体积的乙醇以研究消融成功，以证明模型的可扩展性。该方法的另一个改进是在烧蚀溶液中添加乙基纤维素。

乙基纤维素以前已用于其他临床方法，以减少乙醇从目标区域扩散。这是通过化合物的性质实现的，当它接触组织中的液体时，它会导致凝胶。这种图像验证乳腺癌预防方法涉及五个关键步骤。

我们必须首先开始使用实验室制备的三氯蔗糖凝胶杯口服卡洛芬。这种扩展的抗炎治疗在程序前后维持。接下来，我们去除周围区域的皮毛，用脱毛膏注射脱毛膏，为动物注射做准备。

然后使用立体镜进行导管内注射，以帮助可视化开口以进行针头插入。注射后通过microCT或荧光透视扫描或评估动物，以确定注射成功。然后可以处理microCT扫描以创建注射的乳腺导管树的3D重建，以进一步分析成功的填充。

首先将库存卡洛芬在PVS中稀释至所需浓度。可以将无菌食品染料添加到混合物中，以更好地确认药物完全混合到杯子的三氯蔗糖中。然后将杯子在60摄氏度的水浴中加热15分钟。

取出杯子时干燥杯子并用 70% 乙醇清洁杯盖可降低污染风险。卡洛芬溶液可以使用注射器刺穿盖子直接注射到杯子中。在这种情况下，我们需要注射 500 微升以获得所需的结果。

用贴纸密封孔，然后摇晃杯子 15 秒，然后再涡旋 15 秒。均匀混合可以通过寻找深蓝色团块来评估。然后可以将杯子冷藏，直到需要为止。

动物应在注射前两到三天做好准备。使用吸入剂异氟醚麻醉动物。将麻醉的大鼠转移到加热垫上的鼻锥上。

在鼻锥处给大鼠涂抹眼睛润滑剂，然后将动物放在背上。脱毛膏可以涂抹在您计划用棉尖涂抹器注射的区域。通过在所需区域的动物皮肤上下摩擦涂抹器，可以实现皮毛的更快松开。

重要的是将乳膏留在大鼠身上尽可能短的时间，以避免灼伤皮肤。大鼠对这一过程甚至比小鼠更敏感。使用10至30秒后，在纱布上使用温水以完全去除乳霜。

使用三到四次冲洗以确保完全去除，然后用干净的纱布擦干皮肤。确认在去除毛皮区域具有良好的能见度和可及性。如有必要，重复脱毛程序。

将大鼠放在加热垫上的干净恢复笼中以从麻醉中恢复。康复后，给准备好的老鼠一个卡洛芬杯，放在它们的家笼子里。您将首先使用吸入剂异氟醚麻醉动物，并在完全诱导后将大鼠移动到鼻锥上。

在将动物仰卧注射之前，应涂抹眼睛润滑剂。用胶带粘住将要注射但不是必需的附近的腿可能会有所帮助。一旦您用所需体积的注射液准备注射器，如果可能的话，使用细尖镊子去除任何可见的死皮来准备。

最常见的关注区域是开口本身。大鼠通常有一个塞子从开口处伸出。取下这个塞子可以帮助更好地插管。

在针头的斜面可见的情况下，在细尖镊子的引导下将针头插入尖端。注意遵循开口的路径。大鼠的开口周围往往有更多的脂肪，更容易刺穿这种脂肪，并错误地认为由于针头的推进而实现了插管。

一旦针头斜面完全被包围，就开始慢慢注入溶液。大鼠所需的速率约为每分钟100微升。避免注射速度超过此速度，以防止可能对导管树造成损害。

完全注射后，等待 30 秒，然后在镊子的帮助下从上取下针头。这将减少泄漏的可能性。如果确实发生泄漏，请使用湿纱布或乙醇擦拭物清洁溶液。

对比度和溢出的溶液可能会使采集的图像失真。在这里，我们看到刚刚显示的注射序列的放大视频。请注意，动物的呼吸使得难以保持在单个焦平面上。

这可能会使注射更加困难，因为不会保持在恒定的位置。靠近胸腔和前三个腺体对会加剧这个问题。开口中的塞子现已取下，以便更好地插管。

现在可以将针头斜向上定向，以便在镊子的帮助下推进到中。一旦斜面完全插入，就可以开始注射。如果您仔细观察的左侧，您可能会注意到蓝色色调增加，注射液在导管树中略微可见。

由于皮肤较厚，这在大鼠中不太明显。在这里，我们可以看到注射完成后30秒取出针头，所得溶液从溢出。额外的溶液被清除掉，可以评估我们没有看到创伤的区域或该区域的圆顶，这表明脂肪垫注射。

如果注射含有乙醇的溶液，必须注意避免酒精中毒。这需要知道一次可以注射多少乙醇，并在手术过程中施用含蔗糖的溶液IP以抵消影响。注射后，可以在加热垫上的干净笼子中回收动物或移至microCT进行注射成功的成像。

将注射的动物移至microCT仪器后，继续给予异氟醚以在成像期间维持麻醉。大鼠尺寸的增加需要额外的位置操作才能获得良好的图像。在将腿贴在要成像的部位附近之前，先拉直脊柱有助于生成一致的图像。

以伸展位置用胶带粘住腿可以防止骨骼成为图像的焦点。我们还发现，在大鼠腹部贴胶带可以帮助减少下腺体的呼吸伪影。几个扫描参数对于导管治疗的可视化是可以接受的。

但是，在选择参数时应始终考虑辐射剂量。这些扫描产生的辐射剂量不应超过给定大鼠品系的辐射限值。透视分析，而不是图像采集，可以大大降低整体辐射负担。

完成所有扫描或评估后，可以将动物放回温暖垫上的干净恢复笼中。应监测动物，直到完全康复并返回家庭笼子。卡洛芬杯应在注射后至少七天之前提供。

我们使用的microCT仪器上的软件允许创建快速再现以评估注射的成功，而无需正式分析。此功能具有简单的对比度滑块，可实现合理的信噪比降低。这些呈现形式的主要缺陷是必须同时对整个图像进行阈值设置阈值。

这允许明显不属于导管树的明亮信号（例如饮食中的铁）保留在图像中。在某些情况下，这里看到的真实信号与背景一样暗淡，很容易被阈值从图像中移除。使用更复杂的分析软件可以进行更好的正式再现，该软件允许对感兴趣区域进行细分。

最好将乳腺脂肪垫分割出来以进行进一步的图像处理，以便获得注射的导管树的最佳再现。乳腺脂肪垫的深色边界可以在整个动物的整个厚度上沿线追踪，以实现这种分割。根据我们的经验，每三个切片追踪一次并传播物体就足以捕获整个管道。

此时，可以使用给定的愤怒来阈值再现，以仅显示乳腺脂肪垫中包含的对比度。这应包括管道树内的溶液以及附近的任何泄漏。氧化钽溶液通常在300至3000HU的范围内很好地显示。创建导管树重建后，可以形成进一步的分析。

如果不需要纵向成像，则可以获取更高分辨率的图像，以更好地捕获导管树的复杂结构。动物之间的差异会使注射或多或少变得困难。我们不能谈论菌株到菌株的变异性，因为我们目前只与Sprague Dawley大鼠合作。

有些动物的会很低，就像这里的照片一样，这使得它难以操纵和成功插管。其他人的轮廓更高，就像这里显示的一样，更容易插管。这里描绘了一个成功插管的。

插管困难会导致创伤，如图所示。注射后立即采集microCT图像可以更好地告知研究人员注射的成功，并有助于识别某些溶液的填充特性。在这里，我们看到同一只大鼠的腹腺的不同方面注射了相同体积的含有70%乙醇的烧蚀溶液，并由100毫摩尔氧化钽提供对比。

所示顶部压盖中使用的溶液还含有1%乙基纤维素。我们在导管分支的末端看到墙状结构。这些是充满溶液并且不会溢出的末端芽。

在底行中，我们看到不太明确的导管末端，表明溶液从导管树中逸出。这一点，以及组织学检查中更有限的附带损害。似乎表明含有乙基纤维素的溶液更好地保留到导管树上。

这种方法为侵入性较小的乳腺癌预防方法的可扩展性迈出了一步，为预防性乳房切除术提供了一种替代方案。在较大的啮齿动物模型中，成功的上皮消融已被证明对动物的副作用最小。在烧蚀溶液中添加乙基纤维素可以更好地将溶液保留在注射区域，从而减少附带损害。

对经过临床验证的解决方案的新颖使用，并增加了使用常见成像模式可视化交付成功的能力，允许随时转化为临床。