Method Article

Phantoms Tissue-simulación para la evaluación de las posibles aplicaciones de imágenes de fluorescencia en el infrarrojo cercano en la cirugía del cáncer de mama

DOI:

10.3791/51776

September 19th, 2014

In This Article

Summary

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Las imágenes de fluorescencia de infrarrojo cercano (NIRF) pueden mejorar el resultado terapéutico de la cirugía de cáncer de mama al permitir la localización intraoperatoria del tumor y la evaluación del estado del margen quirúrgico. Mediante el uso de maniquíes de mama que simulan tejidos que contienen inclusiones fluorescentes que simulan tumores, se pueden evaluar las posibles aplicaciones clínicas de las imágenes NIRF en pacientes con cáncer de mama con fines de estandarización y capacitación.

Abstract

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Las imprecisiones en la localización tumoral intraoperatoria y la evaluación de resultado quirúrgico estado de los márgenes en el resultado subóptimo de la cirugía conservadora de la mama (BCS). Imágenes ópticas, en particular, imágenes de fluorescencia en el infrarrojo cercano (NIRF), podría reducir la frecuencia de los márgenes quirúrgicos positivos siguiente BCS, proporcionando al cirujano una herramienta para la localización de tumores pre e intraoperatoria en tiempo real. En el estudio actual, el potencial de BCS guiada por NIRF se evalúa usando fantasmas en periodo de simulación de tejidos por razones de fines de normalización y formación.

Fantasmas de mama con características ópticas comparables a los de los tejidos normales de mama se utilizan para simular la cirugía conservadora de la mama. Se incorporaron Tumor-simulando inclusiones que contienen el colorante fluorescente verde de indocianina (ICG) en los fantasmas en ubicaciones predefinidas y la imagen de la localización del tumor antes y intraoperatoria, la resección del tumor guiada por NIRF en tiempo real, guiada por NIRFEvaluación de la extensión de la cirugía, y la evaluación postoperatoria de los márgenes quirúrgicos. Una cámara NIRF personalizada se utilizó como un prototipo clínica para los propósitos de formación de imágenes.

Fantasmas mamarios que contienen inclusiones de tumores simulando ofrecen una herramienta sencilla, barata y versátil para simular y evaluar imágenes de tumores intraoperatoria. Los fantasmas gelatinosos tienen propiedades elásticas similares a los tejidos humanos y se pueden cortar usando instrumentos quirúrgicos convencionales. Además, los fantasmas contienen hemoglobina y Intralipid para imitar la absorción y la dispersión de los fotones, respectivamente, creando propiedades ópticas uniformes similares a tejido mamario humano. El principal inconveniente de formación de imágenes NIRF es la profundidad de penetración limitada de los fotones cuando se propaga a través del tejido, lo que dificulta (no invasivo) de formación de imágenes de tumores profundos con las estrategias de epi-iluminación.

Introduction

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La cirugía conservadora de la mama (BCS) seguida de radioterapia es el tratamiento estándar para los pacientes con cáncer de mama T1-2 carcinoma de mama 1,2. Las imprecisiones en la evaluación intraoperatoria de la medida de resultado de la cirugía en los márgenes quirúrgicos positivos en 20 a 40% de los pacientes que se sometieron a BCS, necesitando intervención quirúrgica adicional o 3,4,5 radioterapia. Aunque la resección extensa del tejido mamario sano adyacente podría reducir la frecuencia de los márgenes quirúrgicos positivos, esto también obstaculizará resultado cosmético y aumentar 6,7 comorbilidad. Por lo tanto, se....

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Protocol

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1. Crear Silicona Moldes para Inclusiones Tumor-simulando

  1. Recoge objetos sólidos de la forma deseada y el tamaño que puede servir de modelo para las inclusiones de tumores simular, por ejemplo, cuentas o bolitas.
  2. Limpiar a fondo los modelos de tumores. Para asegurar una fácil extracción del molde de silicona, los modelos tumorales pueden ser rociadas con spray anti-adherente o cubiertas con una capa delgada de vaselina o cera de abejas.
  3. Coloque cada modelo en una plaza amurallada delgada caja separada (plástico) con una superficie lisa. Si es necesario, fijar el modelo en la parte inferior de la caja para mantenerla en posición....

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Results

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Los resultados de este estudio han sido reportados previamente en otro lugar 9.

Nuestros datos muestran que la imagen NIRF se puede aplicar para detectar inclusiones tumorales-simulando fluorescentes en fantasmas en periodo de simulación de tejidos, la simulación de la cirugía conservadora de la mama guiada por NIRF en pacientes con cáncer de mama. Usando nuestro modelo fantasma, encontramos localización intraoperatoria del tumor, la resección del tumor guiada por NIRF, la evaluac.......

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Discussion

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Hemos simulado potenciales aplicaciones clínicas de BCS guiadas-NIRF a través de la utilización de fantasmas de mama en forma de inclusiones con tumores simulando integrados. Localización intraoperatoria del tumor, la resección tumoral guiada por NIRF, la evaluación de la extensión de la cirugía, y la evaluación postoperatoria de los márgenes quirúrgicos fueron encontrados factible el uso de un sistema de cámaras de NIRF costumbre-construir. La detección no invasiva de inclusiones fluorescentes simulando tumor era sólo .......

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Disclosures

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Los autores no tienen nada que revelar.

Acknowledgements

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Este trabajo fue apoyado por una beca de la fundación Jan Kornelis de Cock.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Hemoglobina bovinaSigma-Aldrich, Zwijndrecht, Países BajosH2500Simula la absorción de fotones en el tejido 
Intralipid 20%Sigma-Aldrich, Zwijndrecht, Países BajosI141Simula la dispersión de fotones en el tejido
Silicona A translúcida 40 (silicona de poliadición de 2 componentes)NedForm, Geleen, Países BajosEl paquete consta de componentes A y B, que deben mezclarse uno a uno (A:B=10:1).  Enlace a la página del fabricante: http://tinyurl.com/ncjq7jx Gelatina
250 BloomSigma-Aldrich, Zwijndrecht, Países Bajos48724Construcción de maniquíes en forma de mama
AgarosaHispanagar, Burgos, EspañaConstrucción de inclusiones simuladoras de tumores
TrisSigma-Aldrich, Zwijndrecht, Países BajosT1503 
HClSigma-Aldrich, Zwijndrecht, Países Bajos258148
NaClSigma-Aldrich, Zwijndrecht, Países BajosS9888
NaN3Merck, Darmstadt, Alemania822335ATENCIÓN: envenenamiento grave. La toxicidad de este compuesto es comparable a la de los cianuros alcalinos solubles y la dosis letal para un humano adulto es de aproximadamente 0,7 gramos.
Ejemplos de dispositivos de imagen NIRF para aplicaciones intraoperatorias:
Plataforma de imágenes T2 NIRF SurgVision BV, Heerenveen, Países BajosSistema de imágenes NIRF personalizado utilizado en el estudio actual. Más detalles disponibles en www.surgvision.com
Ojo fotodinámicoHamamatsu Photonics Deutschland GmbH, Herrsching am Ammersee, AlemaniaPC6100www.iht-ltd.com
Kit de sistema de imagen FLAREThe FLARE Foundation Inc, Wayland, MA, EE. UU.www.theflarefoundation.org
FluobeamFluoptics, Grenoble, Franciawww.fluoptics.com
Cámarade mano ArtemisQuest Medical Imaging BV, Middenmeer, Países Bajoswww.quest-mi.com
Ejemplos de tintes fluorescentes NIRF para aplicación intraoperatoria:
Verde de indocianinaICG-PULSION,  Feldkirchen, AlemaniaPICG0025DE   Tinte fluorescente de grado clínico para imágenes NIRF utilizado en el presente estudio. Más detalles disponibles en
www.pulsion.com IRDye 800CW NHS EsterLI-COR Biosciences, Lincoln, NE, USA929-70021www.licor.com

References

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  1. Bellon, J. R., et al. ACR Appropriateness Criteria® Conservative Surgery and Radiation - Stage I and II Breast Carcinoma. The Breast Journal. 17 (5), 448-455 (2011).
  2. Kaufmann, M., Morrow, M., Von Minckwitz, G., Harris, J. R.

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Near infrared Fluorescence ImagingBreast Cancer SurgeryTissue simulating PhantomsIndocyanine GreenFluorescent InclusionsSurgical Margin AssessmentOptical PropertiesGelatin PhantomsHemoglobin IntralipidNIRF Camera System

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