מאמר זה מתאר את ההליכים בתוך הבית של בניית multimodality פרה פנטום עשוי מרקמות חיקוי (TM) של חומרים להבטחת איכות (QA) של מדידת גודל גידול בשיטות הדמיה של בעלי חיים כגון אולטרסאונד (US), טומוגרפיה ממוחשבת (CT) ומגנטיים דימות תהודה מגנטית (MRI).
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
מאמר זה מתאר את ההליכים בתוך הבית של בניית multimodality פרה פנטום עשוי מרקמות חיקוי (TM) של חומרים להבטחת איכות (QA) של מדידת גודל גידול בשיטות הדמיה של בעלי חיים כגון אולטרסאונד (US), טומוגרפיה ממוחשבת (CT) ומגנטיים דימות תהודה מגנטית (MRI).
ארגון הבריאות עולמי (WHO) והקריטריונים להערכת התגובה בגידולים מוצקים (RECIST) קבוצות עבודה דגלו קריטריונים אחידים להערכת radiologic של גידולים מוצקים בתגובה לטיפול תרופתי אנטי גידול בשנתי ה -1980 ו 1990, בהתאמה. WHO קריטריונים למדוד גידולים מוצקים בשני ממדים, ואילו מדידות RECIST להשתמש רק חד ממד שנחשב ליותר לשעתק 1, 2, 3,4,5. קריטריונים אלה היו בשימוש נרחב כסמן הביולוגי ההדמיה היחידה שאושר על ידי מנהל מזון ארצות הברית ובתרופות אמריקניות (FDA) 6. כדי למדוד את התגובה של גידול לתרופות אנטי סרטניים בתמונות עם דיוק, לכן, חזק אבטחת איכות (QA) נהלים ומקביל QA פנטום יש צורך.
כדי לענות על צורך זה, המחברים נבנו multimodality קליני (לאולטרסאונד (US), טומוגרפיה ממוחשבת (CT) ודימות בתהודה מגנטית (MRI)) רפאים באמצעות רקמות חיקוי (TM)חומרים המבוססים על המספר המצומצם של נגעי היעד הנדרשים ע"י RECIST ידי תיקון Gammex ארה"ב פנטום מסחרי 7. נספח ב Lee et al. מדגים את הנהלים של פנטום ייצור 7. במאמר זה, כל הפרוטוקולים הם הציגו בתחילת אופנה צעד אחר צעד עם נהלים להכנת תבניות סיליקון ליציקת עצמים מבחן המדמים-גידול בפנטום, ואחרי הכנת חומרי TM עבור ההדמיה multimodality, ולבסוף הבנייה פרה multimodality QA פנטום. מטרתו העיקרית של מאמר זה היא לספק את הפרוטוקולים כדי לאפשר לכל מי שמתעניייין באופן עצמאי בניית פנטום לפרויקטים משלהם. נהלי QA למדידת גודל גידול, וRECIST, ושתוצאות מדידה בנפח של חפצי בדיקה שנעשו במוסדות מרובים באמצעות QA פנטום זה מוצגים בפירוט בLee et al. 8.
הערכה של השינוי בגודל גידול היא נקודת סיום חשובה להערכת הפעילות של תרופות אנטי סרטניים בשניהם הצטמקות גידול והתקדמות מחלה 9, 10. ארגון בריאות עולמית (WHO) וקריטריונים להערכת תגובה בגידולים מוצקים (RECIST) הם שיטות קודיפיקציה להערכה האנטומי של נגעים סרטניים בשיטות הדמיה כגון אולטרא סאונד (US), טומוגרפיה ממוחשבת (CT) או תהודה מגנטית (MRI). עבור מי קריטריונים, התוצר של גידול וקוטר מרבי הקוטר הגדול ביותר שלה בניצב למישור הרוחבי אזורי היעד מחושב 4. לעומת זאת, לRECIST, הסכום של הקטרים הארוכים ביותר במישור הרוחבי למספר מצומצם של נגעי היעד מחושב 4. למרות התעניינות הגוברת ברציפות בהערכת תגובה טיפולית גידול, לא הייתה שום הבטחת איכות קלינית (QA) רפאים / QA נהלים לסמן הביולוגי ההדמיה.
תוכן "> בהתחשב בכך שמדידת גודל גידול המבוססת על קריטריוני WHO ו / או RECIST היא סמן ההדמיה היחיד שאושר על ידי מנהל מזון ארצות הברית ובתרופות אמריקניות (FDA), כנקודת התחלה של QA עבור כל סמנים ביולוגיים הדמיה אחרות, Lee et al. תוכנן ונבנה UTHSCSA / Gammex מארק 1 וסימן 2 פנטומים לQA של מדידת גודל גידול בשיתוף פעולה עם Gammex Inc 7. מארק 1 הפנטום היה גרסה מתוקנת של Gammex פנטום מסחרי בארה"ב ובכך, לגודל היה גדול מדי מכדי להתאים ל בעלי החיים CT וסורקי MR. גם כמה כלים במארק 1 הפנטום היו מיותרים למדידת גודל גידול. מארק 2 הפנטום תוכנן בהתבסס על RECIST שהוא סמן ההדמיה-FDA האחרון. עם זאת, גודלו של מארק 2 הפנטום עדיין היה גדולה מדי עבור MR סורקים, ו-CT, ואיכות תמונה של MR הפנטום לא היה מקובל למדידת גודל גידול מדויקת 7.QA הפנטום תוארדרור עוצב מחדש כדי להתגבר על חסרונות של רוחות הרפאים הקודמות ונבנה באמצעות רקמה מהונדס-מחקים (TM) של חומרים ופרוטוקולים שפותחו במעבדה שלנו. מאמר זה מתאר את הפרטים של הפרוטוקולים לפנטום בנייה: ראשית, הם הציגו שיטות להכנת תבניות סיליקון הדרושות ליציקת עצמים מבחן המדמים-גידול ולהרכבה מסובב למסתובב פנטום כדי למנוע שקיעת גרביטציה. שנית, פרוטוקולים להכנת חומרי TM שונה מד 'סוזה et al. של לארה"ב, CT ו-MR הדמיה מתוארים 11. את התכונות הפיסיקליות של חומרי TM נבדקו בכל שיטה כדי להבטיח כי חומרי TM מיוצגים רקמות רכות אדם, כפי שנצפו בתמונות שנרכשו עם האופנים שונים, אך התוצאות אינן המוצגות כאן. שלישית, הפרוטוקול לפנטום הבנייה מתואר. לבסוף, תמונות של הפנטום בארה"ב, CT ו-MR מוצגות כתוצאות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. פנטום עיצוב
ציור של פרה multimodality הפנטום מוצג באיור 1 7, 8. גודלו של הפנטום הוא 38 מ"מ בקוטר 115 מ"מ באורך שיאפשר הפנטום לסריקה בסורקים של בעלי חיים שונים. הפנטום מכיל חמישה אובייקטי בדיקת גידול המדמה-(בקוטר: 14, 10, 7, 4 ו 2 מ"מ) שהונחו בעומק של 10 מ"מ בפנטום.
2. בניית תבנית הסיליקון
תבניות סיליקון מוכנות להטיל את אובייקטי מבחן המדמה-גידול כפי שתואר בסעיף זה 7. כל לוחות אקריליק ומוטות הנדרשים להכנת תבניות סיליקון נחתכים עם דיוק של 25 מיקרומטר בחנות מכונת באוניברסיטת מדעי בריאות במרכז טקסס בסן אנטוניו (UTHSCSA).
3. עצרת מסובב
t "> המסובב מוכן מצינור PVC ומנוע מתקן צלייה.4. הכנת חומר TM
הפרוטוקולים להכנת חומרי TM הם שונה מאלו שפותחו במעבדתו של ד"ר ארנסט ל מדסן באוניברסיטת ויסקונסין במדיסון, ופרטים נוספים נמצאים בLee et al. 8,11.
4.1 הכנת חומר רקע TM
4.2 הכנת חומר TM אובייקט מבחן
חומר TM עצם הבדיקה מוכן באופן דומה כחומר רקע TM למעט הבדלי ההלחנה הבאים:
5. Multimodality פנטום עצרת
שימוש בתבניות סיליקון, השלבים הבאים הם השיגו לבנות פנטום multimodality.
6. ההדמיה multimodality
הפנטום נסרק באולטרסאונד פרה, CT ו-MRI ותמונות בשלושה אופנים נרכשים. פרוטוקולי ההדמיה מתוארים בפירוט בLee et al. 7, 8.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
איור 3 ב 'ואיור 5 תכנית שתי תבניות סיליקון ליציקת חפצי בדיקה, וmultimodality הפנטום, בהתאמה. אורך × × רוחב עומק של כל עובש הוא 109 מ"מ × 37 מ"מ × 21 מ"מ ושתי תבניות הן תמונת ראי זה זהה. יש עובש אחד חורים 1 מ"מ שבו ניתן להוסיף חומר TM באמצעות מחט דקה. לכל אחד יש עובש יש חמישה חורים נוספים עבור מוטות יישור. אורך × × רוחב עומק של הפנטום הוא 115 מ"מ × 38 מ"מ × 24 מ"מ והמסה הראשונית שלה היה 101.02 גרם. גודלו של הפנטום הוא נא...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מטרתו של מאמר זה הייתה לספק את השיטות להכנת חומרי TM הדמיה multimodality ובניית פנטום multimodality קליני ככלי QA למדידת גודל גידול מדויק באמצעות שיטות שונות במוסדות שונים. כאמור, חומרי TM פותחו במקור על ידי מעבדתו של ד"ר ארנסט ל מדסן באוניברסיטת ויסקונסין במדיסון לשיטה רבת הדמיה ערמונית פנטום. אנחנו שונה הפרוטוקולים המהותיים TM של ד"ר מדסן למטרה שלנו כדי שיהיה ניגוד נאה בין אובייקטי בדיקה ורקע ולייצג את התכונות הפיסיקליות של רקמות רכות בארה"ב, CT ותמונות MR. השיטות...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אין ניגודי האינטרסים הכריזו.
המחברים מודים לד"ר מדסן באוניברסיטת ויסקונסין במדיסון, וCristel Baiu בGammex Inc עבור מתן ייעוץ בחומרי TM. המחברים הם גם מודים לד"ר מלקולם דייויד מאריי למתן השיטות לבניית הפנטום.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| <חזק>ריאגנט/חומר | |||
| צינור PVC | N / A | N / A | הום דיפו |
| , אגוז, מכונת כביסה ולוחות מתכת | N / A | N / A | הום דיפו |
| צלחות ומוטות אקריליק | N / A | N / A | אספקת פלסטיק בסן אנטוניו, טקסס |
| כדורי פלדה | Nordex, Inc. | AEC-M2-2, -4, -7, -10 ו-14 | מהדקי C בקוטר 2, 4, 7, 10 ו-14 מ"מ |
| מהדק | מתכוונן | 1420-C | באורך 2 אינץ' |
| סרט מיסוך | 3M דבקים וקלטות תעשייתיות | 2600 | |
| סרט דביק | 3M דבקים וסרטים תעשייתיים | S-3763SIL | |
| ג'יי בי קוויק | ג'יי בי וולד ושות' | 380238 | |
| 3M דבק אפוקסי לריתוך סקוטי | 3M דבקים וסרטים תעשייתיים | DP-100 | |
| גריז סיליקון | Permatex, Inc. | 22058 | |
| דבק סיליקון | DAP, Inc. | 688 | |
| תרכובת גומי סיליקון | Smooth-ON, Inc. | יחס תערובת חלק-SilTM950 חלק A ו-B | A:B = 10:1 לפי משקל |
| מברשת | N/A | N/A | לובי תחביב |
| בקטון דיקינסון | 309604 10 מ"ל | ||
| מחט | בקטון דיקינסון | 305156 | 22 מד באורך 1.5 אינץ' |
| משפך | N/A | N/A | &NBSP; |
| מסנני רשת | חלקים קטנים, בע"מ | CMN-0010-C ו- CMN-0020-C | 10 ו- 20 μ m |
| חלב מלא | N/A | N/A | HEB בסן אנטוניו, טקסס |
| Thimerosal | Sigma-Aldrich Co. | T5125 | |
| פרופנול | סיגמא-אולדריץ' ושות' | ברקוד 33538 | |
| EDTA | סיגמא-אולדריץ' ושות' | 431788 | |
| CuCl2 | Sigma-Aldrich Co. | 459097 | |
| אגרוז | סיגמא-אולדריץ' ושות' | A0169 | |
| BaSO4 | Sigma-Aldrich Co. | B8675 | |
| חרוזי זכוכית | Potters Industries, Inc. | 3000E | |
| PET/AL/LLDPE* | Pechiney פלסטיק אריזות, בע" | Pechiney Spec 151 | חומר כיסוי פנטום |
| *פוליאתילן טרפתלט/אלומיניום/פוליאתילן ליניארי בצפיפות נמוכה | |||
| <חזק>ציוד | |||
| מנוע רוטיסרי | ברינקמן | 812-7103-S | הום דיפו |
| אמבט מים 1 | Precision, Inc. | דגם: 282, סידורי #: 601091552 | |
| אמבט מים 2 | VWR, Inc. | דגם: 1212, סידורי #: 08119606 | |
| אולטרסאונד | Visualsonics | סידורי #: 770/120-259 | |
| סידורי CT | גמא מדיקה-רעיונות | #: GR 0050 | |
| MRI | ברוקר חלק #: W3301390, סידורי #: 0030 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.