Name: Bau eines Präklinische Multimodalität Phantom Mit Tissue-ähnlichen Materialien für die Qualitätssicherung in der Tumor Größe Maß (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-07-29T12:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 33 s
Description: Erfahren Sie die Konstruktion eines präklinischen Multimodalitäts-Phantoms mit gewebemimetischen Materialien für die Qualitätssicherung in Ultraschall, CT und MRT. Diese Methode verbessert die Genauigkeit von Tumorgrößenmessungen erheblich.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Die Autoren sind dankbar, dass Dr. Madsen an der University of Wisconsin-Madison und Cristel Baiu bei Gammex Inc. für die Beratung auf TM Materialien. Die Autoren sind auch dankbar, dass Dr. Malcolm David Murray für die Bereitstellung der Methoden, um das Phantom zu konstruieren.

1. Phantom Design- Eine Zeichnung der präklinischen Multimodalität Phantom ist in Abbildung 1 7, 8 gezeigt. Die Größe des Phantoms 38 mm im Durchmesser und 115 mm in der Länge, um das Phantom in verschiedenen Tier-Scanner gescannt. Das Phantom enthält fünf Tumor-Simulation Prüflinge (Durchmesser: 14, 10, 7, 4 und 2 mm) in einer Tiefe von 10 mm innerhalb des Phantoms angeordnet. 2. Silikon-Formenbau Silikon-Formen hergestellt werden, um die Tumor-Simulation Testobjekte gegossen wie in diesem Abschnitt 7 beschrieben. Alle Acrylplatten und Stangen für die Herstellung der Silikon-Formen erforderlich sind, mit einer Genauigkeit von 25 um in der Werkstatt an der University of Texas Health Science Center in San Antonio (UTHSCSA) geschnitten. <ol><li> Als fünf Löcher (Durchmesser: 14, 10, 7, 4, 2 mm) für Prüflinge und noch fünf Löcher (Durchmesser: 6 mm) für die Ausrichtung Stangen in zwei Acryl-BasisPlatten (Größe: 4,2 cm × 11,5 cm × 0,9 cm) (Abbildung 2 A). </li><li> Schneiden mit Abstandshalter Paaren Höhe von 7, 5, 3,5, 2 und 1 mm (Größe: 1,0 cm x 5,5 cm) (Abbildung 2 B). </li><li> Bereiten Stahlkugeln (Durchmesser: 14, 10, 7, 4 und 2 mm, Genauigkeit: 2,5 um). </li><li> Platz zwei Abstandshalter Paare mit einer Höhe von 7 mm und einer Grundplatte auf eine dünne Plexiglasplatte in Folge und ziehen Sie sie mit C-Klemmen (Abbildung 2 C). </li><li> Legen Sie die Stahlkugel mit 14 mm Durchmesser in 14 mm Bohrung der Grundplatte und kleben Sie es mit JB Kwik (Abbildung 2 C). Wiederholen der Modalitäten für die übrigen Kugeln (Abbildung 2 d) für die andere Grundplatte. Beachten Sie, dass die Stahlkugeln in zwei Grundplatten spiegelbildlich 7 verklebt werden. </li><li> Verbinden Sie vier 2,5 cm hohe Acrylplatten (Größe: 2,5 cm x 11,5 cm für zwei Platten und 2,5 cm × 4,2 cm für weitere zwei Platten) auf jeder Basis mit Klebeband wie Zäune ( <str<html> ong&gt; Abbildung 3 A). </li><li> Bringen Sie die obere Platte (Größe: 4,2 cm x 11,5 cm, fünf Löcher mit 0,8 cm Durchmesser, zehn Löcher mit 1,2 cm Durchmesser) in einem der Grundplatte Baugruppen bis fünf Acryl-Stäbe (Durchmesser einfügen: 0,8 cm und Länge: 0,5 cm) mit 1 mm-Tipps, und fünf Ausrichtstäbe (Durchmesser einfügen: 0,9 cm und Länge: 5,0 cm) und Silikon (Abbildung 3 A) gießen. </li><li> Legen Sie die Acryl-Stäbe in die Löcher 0,8 cm in der oberen Platte den ganzen Weg an die Spitze der Stahlkugeln und kleben sie mit Silikonkleber. Dann legen Ausrichtstäbe in die Löcher in der Bodenplatte durch größere Löcher in der oberen Platte (Abbildung 3 A). </li><li> Mischen des Teils A Siliconkautschuk mit Teil B im Verhältnis von 10 zu 1 beträgt. </li><li> Gießen Sie die Silikon-Kautschuk-Verbindung in der Montage und trocknen Sie die Montage bei Raumtemperatur für etwa 24 Stunden (Abbildung 3 B). </li></ol> 3. Rotator Versammlung t &quot;&gt; Der Rotator ist aus PVC-Rohr und einer Drehspießmotor vorbereitet. <ol><li> Grind das Ende einer Schraube, um das Loch eines Drehspießmotor passen. </li><li> Schrauben Sie den Boden Bolzen bis zum Ende des PVC-Rohr (Länge: 270 mm und einem Innendurchmesser von 75 mm) mit einer Mutter und einer Unterlegscheibe. </li><li> Beugen Metallplatten und kleben Sie sie auf eine Kunststoffplatte mit JB Kwik um die PVC-Rohr zu unterstützen und um die Höhe des PVC-Rohr 7 einzustellen. </li></ol> 4. TM Werkstoff Vorbereitung Die Protokolle für die Herstellung der TM Materialien werden von den in Dr. Ernest L. Madsen Labor an der University of Wisconsin Madison und weitere Details entwickelt modifiziert sind in Lee et al. 8,11. 4.1 Hintergrund TM Material Vorbereitung <ol><li> Pass kommerziellen Vollmilch (200 cc) durch 20 um und dann 10 um Mesh-Filter. </li><li> Auflösen Thiomersal (0,2 g) in der gefilterten Milch (100 cc). </li><li> Mit Hausvakuum, deGas diese Milch für 30 sec bei Raumtemperatur. </li><li> Lösen Agarose trocken (2 g) in entionisiertem Wasser (18 M) (100 cc) bei Raumtemperatur. </li><li> Dann fügen Sie 1-propanol (7,9 cc) und BaSO 4 (1 g) auf die Agarose-Lösung. </li><li> Degas die Agarose-Lösung und dann erhitzen Sie es in einem 95 ° C Wasserbad, bis die Agarose-Lösung löscht. </li><li> Während die Agarose-Lösung löscht in der 95 ° C warmen Wasserbad erhitzen, Kondensmilch in einem 55 ° C Wasserbad. </li><li> Bewegen Sie den geschmolzenen Agarose Lösung des 55 ° C warmen Wasserbad abkühlen. </li><li> Wenn beide Lösungen bei 55 ° C, homogenisiert Agarose-Lösung (50 ml) mit Kondensmilch (50 cc), um das Verhältnis von 50 bis 50, Vol. machen und langsam zugegeben und das Gemisch durch Luftblase Entfernung von der Oberfläche folgt. </li><li> Dann fügen EDTA (0,103 g) und CuCl 2 · 2H 2 O (0,06 g) an die Agarose-Milch-Gemisch von ausreichendem Rühren gefolgt, um Homogenität sicherzustellen. </li><li> Schließlich, fügen Glasperlen (15- 60 Mikrometer Durchmesser, mittlerer Durchmesser: 35 um) (0,1 g) zugegeben und die endgültige Mischung wiederholt. Vor Gebrauch einweichen Glasperlen in konzentrierter Salpetersäure für 24 Stunden, um alle Verunreinigungen zu entfernen und dann spülen die Säure. </li></ol> 4.2 Test-Objekt TM Material Vorbereitung Der Prüfling TM Material wird in ähnlicher Weise wie der Hintergrund TM Material mit Ausnahme der folgenden Unterschiede in der Zusammensetzung hergestellt: <ol><li> Pass kommerziellen Vollmilch (20 cc) durch 20 um und dann 10 um Mesh-Filter. </li><li> Auflösen Thiomersal (0,02 g) in der gefilterten Milch (10 cc). </li><li> Lösen trockenen Agarose (0,60 g) in einer Lösung mit Raumtemperatur entionisiertes Wasser (10 ml) und 1-propanol (0,79 ml). </li><li> Degas die Agarose-Lösung und dann erhitzen Sie es in einem 95 ° C Wasserbad, bis die Agarose-Lösung löscht. </li><li> Während die Agarose-Lösung löscht in der 95 ° C warmen Wasserbad erhitzen, Kondensmilch in einem 55 ° C Wasserbad. </li><li&gt; Bewegen Sie den geschmolzenen Agarose Lösung des 55 ° C warmen Wasserbad. </li><li> Sobald beide Lösungen bei 55 ° C sind, mischen Sie die Agarose-Lösung (5 ml) mit Kondensmilch (5 cc) und langsam rühren Sie die Mischung durch Luftblase Entfernung von der Oberfläche gefolgt. </li><li> Dann fügen EDTA (0,0017 g) und CuCl 2 · 2H 2 O (0,0010 g) zu dem Agarose-Milch ausreichenden Rühren. </li></ol> 5. Multimodalität Phantom Versammlung Mit den Silikon-Formen, werden die folgenden Schritte durchgeführt, um die Multimodalität Phantom konstruieren. <ol><li> Auf der Silikonform ohne 1 mm Löchern befestigen Nylonfaden entlang der Mitte der Kugeln und kleben Sie es an beiden Enden der Form mit Silikon-Kleber (Abbildung 4 A). </li><li> Mit einer weichen Bürste, mit Silikonfett auf der Oberfläche der beiden Formen (Abbildung 4 A) und montieren zwei Formen mit Ausrichtstäbe. </li><li> Bereiten Testobjekt TM Material, wie im Abschnitt4.2 und gießt es in 1 mm Bohrungen der Silikonform mit einem 22-Gauge-Nadel einer Spritze. </li><li> Damit die Testobjekte zu setzen, speichern Sie die Formen in einem Kühlschrank (5 ° C) für ca. 30 min. </li><li> In jeder Seite einer halbzylindrischen Behälter (Länge: 115 mm, Durchmesser: 38 mm), um zwei Löcher von 1 mm in einer Tiefe von 10 mm von der Phantomoberfläche um Nylonfaden mit Prüflinge montieren. Als ein zusätzliches Loch von 6 mm bis Hintergrund TM Material gießen. </li><li> Entladen der Prüflinge mit Nylonfaden aus den Formen (Abbildung 4 B) und dann montieren sie in der Hälfte-zylindrischer Behälter (Abbildung 4 C). </li><li> Mit 3M Scotch-Weld DP-100 und 3M Klebeband, sich dünne nichtleitende Aluminium (Dicke: 0,12 mm) auf das Acryl-Behälter. Blockieren Sie die 1 mm Löcher in der Acryl-Behälter mit dem gleichen Kleber (Abbildung 4 C). </li><li> Bereiten Hintergrund TM Material schnell und langsam gießen Sie sie in der 6 mm Loch des Behältersmit einem kleinen Trichter. </li><li> Nach dem Entfernen der Luftblasen, kleben Sie die 6 mm Loch mit 3M Scotch-Weld DP-100. </li><li> Nach der Montage durch Drehen des Phantoms mit 2 UpM im Rotor für 4 bis 5 Stunden bei Raumtemperatur. </li><li> Entfernen Sie den Nylonfaden nach den TM Materialien in das Phantom vollständig aushärtet. </li></ol> 6. Multimodalität Imaging Das Phantom wird in präklinischen Ultraschall, CT und MRT-Bilder und in drei Modalitäten erworben werden gescannt. Die Bildgebungsprotokolle sind in Lee et al. 7, 8 beschrieben.

<ol><li>Prasad, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CT+tumor+measurement+for+therapeutic+response+assessment%3A+Comparison+of+unidimensional%2C+bidimensional%2C+and+volumetric+techniques-Initial+observations%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">CT tumor measurement for therapeutic response assessment: Comparison of unidimensional, bidimensional, and volumetric techniques-Initial observations.</a> Radiology. 225 (2), 416-419 (2002).</li>
<li>Cortes, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+unidimensional+and+bidimensional+measurement+in+metastatic+non-small+cell+lung+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Br.+J.+Cancer%22%5BJournal%5D)">Comparison of unidimensional and bidimensional measurement in metastatic non-small cell lung cancer.</a> Br. J. Cancer. 87 (2), 158-160 (2002).</li>
<li>Saini, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiologic+measurement+of+tumor+size+in+clinical+trials%3A+past%2C+present%2C+and+future%5BTitle%5D)+AND+%22AJR+Am.+J.+Roentgenol%22%5BJournal%5D)">Radiologic measurement of tumor size in clinical trials: past, present, and future.</a> AJR Am. J. Roentgenol. 176 (2), 333-334 (2001).</li>
<li>Suzuki, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiologic+measurements+of+tumor+response+to+treatment%3A+practical+approaches+and+limitations%5BTitle%5D)+AND+%22Radiographics%22%5BJournal%5D)">Radiologic measurements of tumor response to treatment: practical approaches and limitations.</a> Radiographics. 28 (2), 329-344 (2008).</li>
<li>Therasse, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((RECIST+revisited%3A+A+review+of+validation+studies+on+tumour+assessment%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Cancer%22%5BJournal%5D)">RECIST revisited: A review of validation studies on tumour assessment.</a> Eur. J. Cancer. 42 (8), 1031-1039 (2006).</li>
<li>O'Connor, P. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+imaging+biomarkers+in+the+clinical+development+of+targeted+therapeutics%3A+current+and+future+perspectives%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet+Oncol%22%5BJournal%5D)">Quantitative imaging biomarkers in the clinical development of targeted therapeutics: current and future perspectives.</a> Lancet Oncol. 9 (8), 766-776 (2008).</li>
<li>Lee, Y. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preclinical+multimodality+phantom+design+for+quality+assurance+of+tumor+size+measurement%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Med.+Phys%22%5BJournal%5D)">Preclinical multimodality phantom design for quality assurance of tumor size measurement.</a> BMC Med. Phys. 11 (1), (2011).</li>
<li>Lee, Y. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((QA+procedures+for+multimodality+preclinical+tumor+drug+response+testing%5BTitle%5D)+AND+%22Med.+Phys%22%5BJournal%5D)">QA procedures for multimodality preclinical tumor drug response testing.</a> Med. Phys. 37 (9), 4806-4816 (2010).</li>
<li>Park, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+response+in+solid+tumors%3A+comparison+of+RECIST+and+WHO+response+criteria%5BTitle%5D)+AND+%22Jpn.+J.+Clin.+Oncol%22%5BJournal%5D)">Measuring response in solid tumors: comparison of RECIST and WHO response criteria.</a> Jpn. J. Clin. Oncol. 33 (10), 533-537 (2003).</li>
<li>Eisenhauer, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+response+evaluation+criteria+in+solid+tumors%3A+revised+RECIST+guideline+%28version+1.1%29%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Cancer%22%5BJournal%5D)">New response evaluation criteria in solid tumors: revised RECIST guideline (version 1.1).</a> Eur. J. Cancer. 45 (2), 228-247 (2009).</li>
<li>D'Souza, W. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue+mimicking+materials+for+a+multi-imaging+modality+prostate+phantom%5BTitle%5D)+AND+%22Med.+Phys%22%5BJournal%5D)">Tissue mimicking materials for a multi-imaging modality prostate phantom.</a> Med. Phys. 28 (4), 688-700 (2001).</li>
<li>Mitchell, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Agarose+as+a+tissue+equivalent+phantom+material+for+NMR+images%5BTitle%5D)+AND+%22Magn.+Reson.+Imaging%22%5BJournal%5D)">Agarose as a tissue equivalent phantom material for NMR images.</a> Magn. Reson. Imaging. 4 (3), 263-266 (1986).</li>
</ol>

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Das Ziel dieses Artikels war es, die Methoden für die Herstellung von Materialien für TM Multimodalität Bildgebung und der Bau einer präklinischen Multimodalität Phantom als QA-Tool für die genaue Messung der Größe des Tumors mit verschiedenen Modalitäten in mehreren Institutionen bieten. Wie bereits erwähnt, wurden TM Materialien ursprünglich von Dr. Ernest L. Madsen Labor an der University of Wisconsin Madison für eine Multi-Modalität Prostata Phantom entwickelt. Wir modifizierten Dr. Madsen TM Material Protokolle für...

<html> Bewertung der Änderung in der Größe des Tumors ist ein wichtiger Endpunkt für die Bewertung der Aktivität der Anti-Tumor-Medikamente sowohl Tumorschrumpfung und Krankheitsverlauf 9, 10. World Health Organization (WHO) and Response Evaluation Criteria in Solid Tumors (RECIST) sind die kodifizierten Verfahren für die Beurteilung der anatomischen Tumorläsionen in bildgebenden Verfahren wie Ultraschall (US), Computertomographie (CT) oder Magnetresonanztomographie (MRT). Für WHO-Kriterien, wird das Produkt von Tumor maximalen Durchmesser und seinem größten Durchmesser senkrecht in der Transversalebene für Zielregionen 4 berechnet. Im Gegensatz dazu RECIST, wird die Summe der längsten Durchmesser in der transversalen Ebene für eine begrenzte Anzahl von Zielläsionen 4 berechnet. Trotz der stetig wachsenden Interesse an Tumor therapeutische Reaktion Einschätzung, hat es keine präklinischen Qualitätssicherung (QA) Phantom / QA Verfahren zur Bildgebung Biomarker. Inhalt &quot;&gt; Anbetracht dessen, dass die Tumorgröße Messung an WHO-Kriterien und / oder RECIST ist die einzige Imaging-Biomarker von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) zugelassen, als Ausgangspunkt der QA für andere Biomarker, Lee et al. konstruiert und gebaut UTHSCSA / Gammex Mark 1 und Mark 2 Phantome für QA der Tumorgröße Messung in Zusammenarbeit mit Gammex Inc 7. Die Mark 1 Phantom war eine überarbeitete Version eines kommerziellen US Gammex Phantom und somit war die Größe zu groß, um in passen Tier CT-und MR-Scanner. Auch einige Werkzeuge in der Mark 1 Phantom waren unnötig für Tumorgröße Messung. Die Mark 2 Phantom basierend auf RECIST, die der jüngsten FDA-zugelassenen Imaging Biomarker entwickelt wurde. Allerdings ist die Größe der Mark 2 Phantom war noch zu groß für MR-Scanner und CT-und MR-Bildqualität des Phantoms war nicht für eine genaue Messung der Größe des Tumors 7 akzeptabel. Die QS-Phantom beschrieb erLauf wurde neu gestaltet, um Mängel der bisherigen Phantome überwinden und gebaut unter Verwendung von modifizierten Gewebe-ähnlichen (TM)-Materialien und Protokolle in unserem Labor entwickelt. Dieser Beitrag beschreibt die Details der Protokolle für Phantom Bau: Erstens sind Verfahren zur Herstellung der Silikon-Formen zum Gießen von Tumor-Simulation Prüflinge benötigt werden und für die Montage eines Rotors zum Drehen eines Phantom der Gravitation Sedimentation zu verhindern eingeführt. Zweitens Protokolle zur Herstellung TM Materialien von D&#39;Souza et al. &#39;S für US, CT und MRT modifiziert 11 beschrieben. Die physikalischen Eigenschaften der TM Materialien wurden in jede Modalität getestet, um sicherzustellen, dass die TM Materialien menschlichen Weichteile dargestellt, wie in den Bildern mit den verschiedenen Modalitäten erfasst beobachtet, aber die Ergebnisse sind hier nicht dargestellt. Drittens wird das Protokoll für die Phantom-Bau beschrieben. Schließlich sind in den USA, CT und MRT-Bilder des Phantoms als Ergebnisse dargestellt.

<table><tbody><tr><td><stark>Reagenz/Material</stark></td><td></td><td></td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>PVC-Rohr</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Home Depot</td></tr><tr><td>Schraube, Mutter, Unterlegscheibe und Metallplatten</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Home Depot</td></tr><tr><td>Acrylplatten und -stäbe</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Kunststoffversorgung in San Antonio, TX</td></tr><tr><td>Stahlkugeln</td><td>Nordex, Inc.</td><td>AEC-M2-2, -4, -7, -10 und -14</td> C-Klemmen <td>mit 2, 4, 7, 10 und 14 mm Durchmesser</td></tr><tr><td>Verstellbare</td><td>Klemme</td><td>1420-C</td> 2 <td>Zoll Länge</td></tr><tr><td>Abdeckband</td><td>3M Industrielle Klebstoffe und Klebebänder</td><td>2600</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>Klebeband</td><td>3M Industrielle Klebstoffe und Klebebänder</td><td>S-3763SIL</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>J-B KWIK</td><td>J-B WELD Co.</td><td>380238</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>3M Scotch-Weld Epoxidklebstoff</td><td>3M Industrielle Klebstoffe und Klebebänder</td><td>DP-100</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>Silikonfett</td><td>Permatex, Inc.</td><td>22058</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>Silikonkleber</td><td>DAP, Inc.</td><td>688</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>Silikonkautschuk-Mischung</td><td>Smooth-ON, Inc.</td><td>Smooth-SilTM950 Teil A und B</td><td>A:B Mischungsverhältnis = 10:1 nach Gewicht</td></tr><tr><td>Pinsel</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Hobby Lobby</td></tr><tr><td>Spritze</td><td>Becton Dickinson</td><td>309604</td><td>10 ml</td></tr><tr><td>Nadel</td><td>Becton Dickinson</td><td>305156</td><td>22 Gauge 1,5 Zoll Länge</td></tr><tr><td>Trichter</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>&NBSP;</td></tr><tr><td>Siebfilter</td><td>Kleinteile, Inc.</td><td>CMN-0010-C und CMN-0020-C</td><td>10 und 20 &mu; m</td></tr><tr><td>Vollmilch</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>HEB in San Antonio, TX</td></tr><tr><td>Thimerosal</td><td>Sigma-Aldrich Co.</td><td>T5125</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>Propanol</td><td>Sigma-Aldrich Co.</td><td>33538</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>EDTA</td><td>Sigma-Aldrich Co.</td><td>431788</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>CuCl2</td><td>Sigma-Aldrich Co.</td><td>459097</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>Agarose</td><td>Sigma-Aldrich Co.</td><td>A0169</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>BaSO4</td><td>Sigma-Aldrich Co.</td><td>B8675</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>Glasperlen</td><td>Potters Industries, Inc.</td><td>3000E</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>PET/AL/LLDPE*</td><td>Pechiney Plastic Packaging, Inc.</td><td>Pechiney Spec 151</td><td>Phantom Bezugsmaterial</td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td></td><td></td><td>*Polyethylenterephthalat/Aluminium/lineares Polyethylen niedriger Dichte</td></tr><tr><td><stark>Ausrüstung</stark></td><td></td><td></td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>Drehspießmotor</td><td>Brinkmann</td><td>812-7103-S</td><td>Home Depot</td></tr><tr><td>Wasserbad 1</td><td>Precision, Inc.</td><td>Modell: 282, Seriennummer #: 601091552</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>Wasserbad 2</td><td>VWR, Inc.</td><td>Modell: 1212, Seriennummer #: 08119606</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>Ultraschall</td><td>Visualsonics</td><td>Serie #: 770/120-259</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>CT</td><td>Gamma Medica-Ideas</td><td>Serie #: GR 0050</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>MRT</td><td>Bruker</td><td>Teil #: W3301390, Seriennummer #: 0030</td><td>&nbsp;</td></tr></tbody></table>

bau eines präklinische multimodalität phantom mit tissue-ähnlichen materialien für die qualitätssicherung in der tumor größe maß

Construction of a Preclinical Multimodality Phantom Using Tissue-mimicking Materials for Quality Assurance in Tumor Size Measurement

World Health Organization (WHO) und die Reaktionszeit Evaluation Criteria in Solid Tumors (RECIST) Arbeitsgruppen befürwortet einheitliche Kriterien für radiologische Beurteilung von soliden Tumoren in Reaktion auf Anti-Tumor-medikamentöse Therapie in den 1980er und 1990er Jahren auf. WHO-Kriterien messen soliden Tumoren in zwei Dimensionen, während RECIST-Messungen nur ein Dimension, die als mehr reproduzierbare 1, 2, 3,4,5 verwenden. Diese Kriterien wurden weithin als die einzige Imaging Biomarker von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) genehmigt 6 verwendet. Um Ansprechen des Tumors auf anti-Tumor-Medikamente auf Bilder mit Genauigkeit zu messen, sind daher eine robuste Qualitätssicherung (QA) Verfahren und entsprechenden QA Phantom benötigt. Um diesem Bedarf zu begegnen, die Autoren einen präklinischen Multimodalität (für Ultraschall (US), Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie (MRT)) Phantom mit Gewebe-ähnlichen (TM) aufgebautMaterialien auf die begrenzte Anzahl von Ziel-Läsionen durch RECIST durch die Überarbeitung ein Gammex kommerziellen US Phantom 7 erforderlich basiert. Die Anlage in Lee et al. Zeigt die Verfahren der virtuellen Fertigung 7. In diesem Artikel werden alle Protokolle in einer Schritt-für-Schritt-Mode zu Beginn mit den Verfahren zur Herstellung der Silikon-Formen zum Gießen von Tumor-Simulation Testobjekte im Phantom, gefolgt von der Herstellung TM Materialien für multimodale Bildgebung eingeführt und schließlich den Bau der präklinischen Multimodalität QA Phantom. Das primäre Ziel dieser Arbeit ist es, die Protokolle bieten für jeden in unabhängig Bau eines Phantoms für ihre eigenen Projekte interessiert zu ermöglichen. QA Verfahren zur Messung der Größe des Tumors und RECIST, WHO und Volumen Messergebnisse der Testobjekte an mehreren Institutionen mit diesen QA Phantom gemacht werden ausführlich in Lee et al. 8.

Abbildung 3 B und Abbildung 5 zeigen zwei Silikon-Formen zum Gießen Testobjekte und der Multimodalität Phantom, beziehungsweise. Die Länge × Breite × Tiefe jeder Form ist 109 mm × 37 mm × 21 mm und zwei Formen identisch sind Spiegelbilder. Eine Form hat 1 mm Löcher, wo TM Material eingefügt mit einer dünnen Nadel werden kann. Jede Form hat zusätzlich fünf Löcher für Ausrichtstäbe. Die Länge × Breite × Tiefe des Phantoms ist 115 mm × 38 mm × 24 mm und seine anfängliche Masse betrug 101,0...

Dieser Beitrag beschreibt die hausinternen Verfahren zur Konstruktion eines präklinischen Multimodalität Phantom von Gewebe-Nachahmung gemacht (TM)-Materialien für die Qualitätssicherung (QS) der Tumorgröße Messung in der Tier-Bildgebungsverfahren wie Ultraschall (US), Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie Resonanz-Tomographie (MRT).

Bau eines Präklinische Multimodalität Phantom Mit Tissue-ähnlichen Materialien für die Qualitätssicherung in der Tumor Größe Maß

World Health Organization (WHO) and the Response Evaluation Criteria in Solid Tumors (RECIST) working groups advocated standardized criteria for ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, einen Qualitätskontroll-Phantom für multimodale Verfahren zur genauen Tumormessung zu konstruieren. Stellen Sie zunächst das testobjektartige, Gewebe nachahmende Material her und gießen Sie die Testobjekte mithilfe von Silikonformen. Befestigen Sie die Testobjekte in einem halbzylindrischen Behälter und kleben Sie dünnes, nichtleitendes Aluminium darauf.Als Nächstes stellen Sie das material, das das Hintergrundgewebe nachahmt, her und gießen es in den Behälter. Verschließen Sie den Phantom nun dicht und drehen Sie ihn in einem Rotator. Das Ergebnis ist ein Multimodalitäts-Phantom mit der Fähigkeit, Tumore genau zu simulieren. Technische Informationen zur Herstellung des Multimodalitäts-QA.Der Phantom ist begrenzt. Der Aufbau ist schwierig zu erlernen, da eine hohe Genauigkeit bei der Größe der tumorstimulierenden Testobjekte erforderlich ist. Dieses Video zeigt die wichtigsten Schritte beim Aufbau des Phantoms.Zunächst 20 Milliliter kommerzielle Vollmilch in ein Becherglas geben. Anschließend die Milch durch einen 20-Mikrometer-Filter und danach durch einen 10-Mikrometer-Netzfilter leiten. Danach 0,02 Gramm Thi Marisol in 10 Millilitern der Milch auflösen und langsam umrühren.Nun die Milchlösung unter Verwendung eines Haushaltsstaubsaugers 30 Sekunden bei Raumtemperatur entgasen. Danach 0,6 Gramm trockenes Aros in 10 Milliliter entionisiertem Wasser bei Raumtemperatur auflösen und langsam umrühren. Anschließend 0,79 Milliliter 1-Propanol hinzufügen.Nachdem Sie die ARO-Lösung angerührt haben, erhitzen Sie sie in einem Wasserbad mit 95 Grad Celsius, bis die Agro-Lösung klar ist. In der Zwischenzeit erhitzen Sie die Kondensmilch in einem Wasserbad mit 55 Grad Celsius. Sobald die ARO-Lösung klar aussieht, geben Sie die geschmolzene ARO-Lösung in das Wasserbad mit 55 Grad Celsius. Nachdem die Temperatur auf 55 Grad Celsius eingestellt wurde, mischen Sie fünf Milliliter Agarroselösung mit fünf Milliliter Kondensmilch und rühren die Mischung langsam um. Geben Sie anschließend 1,7 Milligramm EDTA und ein Milligramm Kupferchlorid zu der Agarros-Milch-Mischung hinzu und rühren Sie homogen auf der Silikonform ohne Löcher von einem Millimeter Durchmesser um. Befestigen Sie einen Nylonfaden entlang der Mitte der Kugeln und kleben Sie ihn an beiden Enden der Form fest.Tragen Sie mit einer weichen Bürste Silikonfett auf die Oberfläche von zwei Formen auf und montieren Sie die beiden Formen mithilfe von Ausrichtstiften und Gummibändern. Injizieren Sie nun langsam das den Gewebetyp des Prüfobjekts nachahmende Material durch die ein Millimeter großen Löcher der Silikonform unter Verwendung einer 22-Gauge-Nadel einer Spritze, um Luftblasen zu vermeiden. Danach lagern Sie die Formen etwa 30 Minuten im Kühlschrank, bis das Prüfobjekt erstarrt ist.Als Nächstes entladen Sie die Prüfkörper aus der Form und führen den Nylonfaden durch die ein Millimeter großen Löcher auf einer Seite des zylindrischen Behälters. Wiederholen Sie dies für die andere Seite. Danach befestigen Sie die Prüfkörper im Behälter mit dem Sekundenkleber Scotch-Weld DP 100 und kleben dünnes, nicht leitendes Aluminium mit Klebeband auf den Acrylbehälter.Blockieren Sie die ein Millimeter großen Löcher im Acrylbehälter mit demselben Klebstoff, um das Hintergrundgewebe nachahmende Material vorzubereiten. Filtern Sie handelsübliche Milch wie zuvor und lösen Sie anschließend 0,2 Gramm Thy Marisol in 100 Milliliter der filtrierten Milch unter Rühren auf. Entgasen Sie die Milchlösung danach 30 Sekunden lang bei Raumtemperatur. Lösen Sie danach zwei Gramm trockenes Aros in 100 Milliliter deionisiertem Wasser mit 7,9 Milliliter 1-Propanol und einem Gramm Bariumsulfat.Dann die entgaste ARO-Lösung langsam umrühren. In einem Wasserbad bei 95 Grad Celsius erhitzen, bis die ARO-Lösung klar ist. In der Zwischenzeit die Kondensmilch in einem Wasserbad bei 55 Grad Celsius erwärmen.Überführen Sie die geschmolzene Agar-Lösung in das Wasserbad bei 55 Grad Celsius. Nach dem Anschließen an 55 Grad Celsius werden 50 Milliliter ARO-Lösung mit 50 Millilitern Kondensmilch gemischt. Die Mischung langsam umrühren.Anschließend 103 Milligramm EDTA und 60 Milligramm Kupferchlorid zur Aros-Mischung geben und ausreichend umrühren. 0,1 Gramm Glasperlen hinzufügen und umrühren. Danach die Mischung langsam durch das sechs Millimeter große Loch des Behälters gießen.Nachdem Luftblasen entfernt wurden, verschließen Sie das sechs Millimeter große Loch mit Scotch-Weld DP 100. Nach der Montage drehen Sie den Phantomkörper vier bis fünf Stunden lang mit zwei U/min im Rotator. Entfernen Sie den Nylonfaden bei Raumtemperatur, nachdem die gewebemimetischen Materialien im Phantom vollständig ausgehärtet sind.Der Phantomkörper wird nun mit präklinischem Ultraschall, CT und MRT gescannt, und Bilder werden in drei Modalitäten aufgenommen. Gezeigt sind Testobjekte mit unterschiedlichen Durchmessern, die mithilfe von Silikonformen gegossen wurden. In keinem der Testobjekte befinden sich Luftblasen.Dieser präklinische Multimodalitätsphantom verfügt über fünf testobjekte, die Tumore simulieren. Seine Größe ist klein genug, um in jede präklinische Bildgebungsmethode zu passen. Hier sind Ultraschall-, CT- und MRT-Bilder.Der Kontrast zwischen Testobjekten und Hintergrund ist ausreichend, um die Testobjekte zu unterscheiden und ihre Größe in allen drei Modalitäten zu messen. In keiner der Aufnahmen treten schwere Artefakte auf, mit Ausnahme geringer Reverberationen in den Ultraschallbildern. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man einen Multimodalitäts-QA-Phantom für Ultraschall, CT und MRT konstruiert. Ich bin der Ansicht, dass es mehrere Möglichkeiten gibt, einen Phantom mit hoher Genauigkeit herzustellen.Ich habe einen Ansatz gezeigt, der angepasst werden kann, um einen Phantom für andere Forschungszwecke herzustellen.

construction-preclinical-multimodality-phantom-using-tissue-mimicking

Research

Forschung

JoVE Journal

Bioengineering

Biotechnik

Nahinfrarot-Fluoreszenzbildgebung (NIRF) kann das therapeutische Ergebnis von Brustkrebsoperationen verbessern, indem sie die intraoperative Tumorlokalisierung und die Bewertung des chirurgischen Randstatus ermöglicht. Unter Verwendung von gewebesimulierenden Brustphantomen, die fluoreszierende tumorsimulierende Einschlüsse enthalten, können potenzielle klinische Anwendungen der NIRF-Bildgebung bei Brustkrebspatientinnen zu Standardisierungs- und Schulungszwecken bewertet werden.

Gewebe-Simulation Phantoms zur Bestimmung der potentiellen Near-Infrarot-Fluoreszenz-Imaging-Anwendungen in Brustkrebschirurgie

Optische Gewebe Phantome sind unverzichtbare Werkzeuge für Kalibrierung und Charakterisierung von optischen bildgebenden Systemen und Validierung von theoretischen Modellen. Dieser Artikel beschreibt eine Methode für die phantom Fertigung, die Replikation von optischen Gewebeeigenschaften und dreidimensionale Gewebestruktur enthält.

Herstellung und Charakterisierung von optischen Gewebe Phantome, die Makrostruktur enthalten

Hier zeigen wir wie Agarose-basierte Gewebe imitiert optische Phantome vorgenommen werden und wie ihre optischen Eigenschaften werden mit einem herkömmlichen optischen System mit einer Ulbricht-Kugel bestimmt.

Agarose-basierte Gewebe imitiert optische Phantome für Diffuse Reflexion Spektroskopie

Spin-Beschichtung, Polyjet-Druck und Sicherungsabscheidungsmodellierung sind integriert, um mehrschichtige heterogene Phantome zu produzieren, die strukturelle und funktionelle Eigenschaften von biologischem Gewebe simulieren.

Multimodaler 3D-Druck von Phantomen zur Simulation von biologischem Gewebe

Dieses Protokoll beschreibt die Herstellung eines patientenspezifischen Schädel-, Hirn- und Tumor-Phantoms. Es verwendet 3D-Druck, um Formen zu erstellen, und Polyvinylalkohol (PVA-c) wird als Gewebe-Imitierenmaterial verwendet.

Patientenspezifische Polyvinylalkohol-Phantomfertigung mit Ultraschall- und Röntgenkontrast für die Planung von Hirntumorchirurgie

Dieses Protokoll beschreibt die Herstellung eines stabilen, biologisch relevanten Phantommaterials für optische und akustische biomedizinische Bildgebungsanwendungen, das unabhängig voneinander einstellbare akustische und optische Eigenschaften aufweist.

Ein stabiles Phantommaterial für die optische und akustische Bildgebung

In diesem Artikel wird das Protokoll zur Herstellung von Tumor-Gewebe-Phantomen vorgestellt, die optische Eigenschaften für die plasmonische photothermische Therapie replizieren. Es beschreibt die Phantompräparation, photothermische Bewertungen und die Validierung des entwickelten numerischen Modells auf der Grundlage photothermischer Temperaturmessungen zur Bewertung therapeutischer Parameter und bietet eine ethische, kostengünstige Alternative zu In-vivo-Studien für Vortests.

Plasmonische photothermische Krebstherapie: Nanopartikel-eingebettete Tumorgewebe-imitierende Phantome zur Visualisierung der photothermischen Temperaturverteilung

Pflanzen virale Nanopartikel (VNPS) sind vielversprechende Plattformen für Anwendungen in der Biomedizin. Hier beschreiben wir die Verfahren für die Anlage VNP Ausbreitung, Reinigung, Charakterisierung und Biokonjugation. Schließlich zeigen wir die Anwendung der VNPS für die Tumor-Homing und Bildgebung mit der Maus Xenograft-Modell und Fluoreszenz-Bildgebung.

Viral Nanopartikel für<em&gt; In vivo</em&gt; Tumor Imaging

Wir führen ein Protokoll für die Erzeugung einer großen Anzahl (Tausende bis Hunderttausende) von einheitlicher Größe und Zusammensetzung gesteuerten Tumorsphäroide mit handelsüblichen Mikrotiterplatten.

Die Produktion der großen Zahlen von Größe gesteuerte Tumorsphäroide Mit Microwell Platten

Partikel-Tracking Mikrorheologie können zerstörungs quantifizieren und räumlich zuordnen Veränderungen in der extrazellulären Matrix mechanische Eigenschaften im 3D-Tumormodelle verwendet werden.

Längs Messung der extrazellulären Matrix Steifigkeit in 3D Tumormodelle mit Particle-Tracking Mikrorheologie

Erfahren Sie die Konstruktion eines präklinischen Multimodalitäts-Phantoms mit gewebemimetischen Materialien für die Qualitätssicherung in Ultraschall, CT und MRT. Diese Methode verbessert die Genauigkeit von Tumorgrößenmessungen erheblich.

Bau eines Präklinische Multimodalität Phantom Mit Tissue-ähnlichen Materialien für die Qualitätssicherung in der Tumor Größe Maß (Video) | JoVE Journal

Bau eines Präklinische Multimodalität Phantom Mit Tissue-ähnlichen Materialien für die Qualitätssicherung in der Tumor Größe Maß

Weitere Videos entdecken