Medición espacial de la presión del líquido intersticial tumoral: un método para medir la presión del líquido intersticial

Resumen

Fuente: Stapleton et. al., Mediciones de perfusión, presión de líquido intersticial y acumulación de liposomas en tumores sólidos. J. Vis. Exp. (2016).

Este video describe una técnica para medir la presión del líquido intersticial dentro de un tumor mediante imágenes de perfusión utilizando un sistema robótico guiado por imágenes. Las mediciones se comparan con la acumulación intratumoral de liposomas dentro de un tumor sólido.

Protocolo

1. Mediciones espaciales de la presión del líquido intersticial tumoral

1. Para medir el IFP, conecte la aguja espinal de 25 G al transductor de presión y al sistema de adquisición de IFP a través de 50 cm de tubo de polietileno PE20. Enjuague todo el sistema con una solución salina de sulfato de heparina (1:10) y esterilice la aguja con isopropilo al 70% antes de usarla.
2. Encienda el sistema de adquisición e inicie el software de adquisición IFP y cargue los archivos de configuración para calibrar el sistema y adquirir mediciones IFP en mmHg. Haga clic en el botón Adquirir para recopilar datos IFP de forma continua.
3. Realizar mediciones de IFP entre 48 y 72 h post-inyección de liposomas CT (corresponde al tiempo aproximado de acumulación máxima de los liposomas CT en el tumor), utilizando el método descrito.
   1. Utilice la bomba de jeringa para inyectar un bolo de liposomas CT a una concentración de 400 mg de yodo ^kg-1. Ajuste la bomba para inyectar un volumen de aproximadamente 150 μl (suponiendo un ratón de 25 g). Presione el botón 'inicio' en la bomba para inyectar. Enjuague manualmente el catéter con 50 μl de solución salina (el doble del volumen del catéter) para asegurarse de que se inyectó toda la cantidad de agente y de que el catéter esté limpio><. Conecte la aguja IFP al robot CT-IFP.
4. Realice escaneos de calibración para alinear los sistemas de coordenadas para el robot CT-IFP y el escáner CT. Añada el accesorio de marcador de referencia al robot CT-IFP y realice una tomografía computarizada de cuatro volúmenes con el marcador de referencia en cuatro posiciones diferentes.
   1. Inicie el software del controlador de robot CT-IFP, inicialice el robot y muévalo a las tres posiciones ingresando las posiciones de orientación x, y, z y haciendo clic en el botón 'ir'.
   2. Realice una tomografía computarizada en las siguientes coordenadas x,y,z: (1) 0,0,0; (2) -10,0,0; (3) 0,7,0; y (4) 0,0,10. Seleccione una exploración de 90 kV, 10 mA, 16 segundos utilizando el software del escáner CT y pulse "Iniciar" para iniciar la exploración. Vuelva a construir el escaneo como se describe. Realice una exploración DCE-CT configurando la bomba de jeringa para inyectar un volumen de 100 μl de iohexol libre mezclado con solución salina (relación de 9:1 por volumen).
      1. En la consola del escáner CT, seleccione el escaneo dinámico de 5 minutos que utiliza un ajuste de energía de rayos X de 80 kV, una energía del tubo de 90 mA y captura 416 proyecciones de imágenes cada segundo durante los primeros 30 segundos y seguidas de una adquisición cada 10 segundos. Capture 5 segundos de datos DCE-CT y luego presione el botón de inicio en la bomba de inyección.
      2. Después de la exploración DCE-CT, realice una micro-TC anatómica volumétrica.
5. Inicie el software de alineación de robots CT-IFP. Haga clic en el botón 'agregar' cargado en la región 'Datos de registro' y seleccione los cuatro escaneos de registro reconstruidos obtenidos en 1.3, luego haga clic en 'abrir'.
   nota: La ubicación de los píxeles del marcador de referencia se introducirá automáticamente en el software.
   1. Haga clic en el botón 'Calcular transformación' y luego haga clic en el botón 'Aplicar transformación'. Esto genera datos de alineación que se utilizarán para convertir el sistema de coordenadas del robot CT-IFP en el sistema de coordenadas del escáner CT. Una vez completada la calibración, conecte la plataforma del animal al robot CT-IFP.
6. Anestesiar a cada ratón con isoflurano al 2% mezclado con aire medicinal u oxígeno y confirmar pellizcando el dedo del pie y sin observar ninguna reacción. Inmovilice al animal en la plataforma del robot CT-IFP y coloque el ratón de manera que el tumor sea accesible para el sistema del robot CT-IFP. Inmovilice el tumor con cinta adhesiva de manera que no se mueva durante la inserción de la aguja IFP.
7. Realice una microtomografía computarizada anatómica antes de insertar la aguja IFP. Reconstruya los datos de TC siguiendo los pasos descritos en 1.2.
8. Cargue los datos de TC previos a la inserción de la aguja en el software de alineación del robot CT-IFP. Ajuste la ventana y el nivel para visualizar el tumor. Haga clic en el borde del tumor en cualquier imagen, luego haga clic en una segunda ubicación del borde.
   nota: El software calculará una serie de posiciones a lo largo de una línea lineal entre las dos posiciones. Anote las coordenadas x, y y z para una serie de 5 a 8 posiciones espaciadas uniformemente de la lista.
9. Prepare el sistema IFP enjuagando la aguja con solución salina de heparina antes de la inserción.
10. Introduzca las primeras posiciones predeterminadas de la aguja en la x, y, z, en el software de control del robot CT-IFP y pulse el botón "ir" para mover el robot a la posición deseada. Haga clic en el botón "Insertar aguja" para insertar la aguja en el pañuelo.
    1. Después de insertar la aguja, asegúrese de que la fluidez entre la aguja IFP y el tejido pellizque y suelte el tubo de PE20, teniendo en cuenta que la medición de IFP aumenta y vuelve al valor previo al pellizco en el software de adquisición de IFP. Rechace las mediciones que no vuelvan a la línea de base.
11. Adquiera una tomografía computarizada anatómica con la aguja insertada, luego haga clic en el botón 'Retraer aguja' en el software de control del robot CT-IFP para retraer la aguja del tejido. Rechace cualquier medición IFP en la que el valor IFP no vuelva al valor previo a la inserción de la aguja después de la extracción de la aguja. Esto significa que la aguja puede haberse obstruido durante la medición. Repita los pasos 1.8 a 1.10 para cada posición de la aguja.
12. Determine la posición de la aguja dentro del volumen tumoral calculando las posiciones x, y y z del puerto de la aguja en relación con el centro de masa del volumen tumoral, tal como se identificó en la tomografía computarizada volumétrica posterior a la inserción de la aguja.
13. Regrese a los animales a su jaula después de que se hayan completado todas las mediciones. No deje a los animales desatendidos y tenga cuidado de observarlos hasta que se haya recuperado la conciencia y puedan mantener la decúbito esternal.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Omnipaque (Iohexol) 300 mg de yodo/ml	GE Healthcare, CA
Sistema eXplore Locus Ultra micro-CT	GE Healthcare, CA		Manipulado con el software CT-Console
Catéter de 27 g SURFLO Winged Infusion Set	Productos Médicos Terumo, EE. UU.	SV*27EL
Tubo de polietileno PE20	Becton Dickinson, Estados Unidos	427406
Punta de bolígrafo 25 G × 3.5'′′ Aguja espinal Whitacre	Becton Dickinson, Estados Unidos	405140	Aguja IFP
Transductor de presión P23XL	Aparato de Harvard, CA	P23XL
PowerLab 4/35, Amplificador de puente, con LabChart Pro 7.0	ADInstruments Pty Ltd., Estados Unidos	PL3504, FE221	Sistema de adquisición IFP y software de adquisición
Sistema de intervención CT-Sabre Small Animall (Robot CT-IFP)	Innovaciones de paralaje, CA		Manipulado mediante el software de control del robot CT-IFP
Software de alineación de robots CT-IFP Software Matlab personalizado
Software de análisis DCE-CT			Software Matlab personalizado