19 בספטמבר 2014
הדמיית פלואורסצנציה קרובה לאינפרא אדום (NIRF) עשויה לשפר את התוצאה הטיפולית של ניתוח סרטן השד על ידי מתן אפשרות למיקום הגידול תוך הניתוח והערכת מצב השוליים הניתוחיים. באמצעות פנטומים מדמי רקמות של שד המכילים תכלילים המדמים גידול פלואורסצנטי, ניתן להעריך יישומים קליניים פוטנציאליים של הדמיית NIRF בחולות סרטן השד למטרות סטנדרטיזציה והדרכה.
המטרה הכוללת של הליך זה היא לדמות יישומי הדמיה פלואורסצנטיים קרובים לאינפרא אדום בניתוחי שימור שד באמצעות רקמות כמו פנטומים בשד. זה מושג על ידי יצירת תכלילים פלואורסצנטיים דמויי גידול בגודל וצורה שונים. השלב השני הוא שילוב התכלילים הפלואורסצנטיים בפנטומים בצורת שד עם מאפיינים אופטיים הדומים לרקמת שד אנושית.
לאחר מכן, מערכת ההדמיה הקרינה האינפרא אדום הקרובה מיושמת כדי להנחות את המנתח תוך ניתוחי באיתור והסרה של הגידול הפלואורסצנטי כמו הכללה. השלב האחרון הוא סריקת שולי חלל הניתוח לאיתור מחלה שיורית לאחר הסרת הגידול הפלואורסצנטי דמוי הכללה. במידת הצורך, המנתח יכול לכרות את רקמת הגידול הנותרת בהנחיית מערכת הדמיה פלואורסצנטית אינפרא אדום קרובה.
היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות כמו CT מיטה או MRI, הוא הקרינה הקרובה לאינפרא אדום. הדמיה אופטית מספקת תמונות ברזולוציה גבוהה בזמן אמת וניתן ליישם אותה בקלות בסביבה תוך ניתוחית. יתר על כן, טכניקה זו זולה ועושה שימוש בקרינה בלתי מייננת.
מי שידגים את ההליך יהיה סטודנט לתואר שני מקבוצת המחקר שלנו. כדי להתחיל, אסוף פריטים מוצקים בצורה ובגודל הרצויים שיכולים לשמש מודלים לתכלילים המדמים גידול כגון חרוזים או גולות. נקה היטב את דגמי הגידול והסר אי סדרים.
הנח כל דגם בקופסת פלסטיק מרובעת דקה נפרדת עם קירות עם משטח חלק. במידת הצורך, קבע את הדגם לתחתית הקופסה כדי לשמור אותו במקומו. לאחר מכן שפכו את הכמות הנדרשת של רכיב סיליקון A לקערת ערבוב והוסיפו רכיב סיליקון B ביחס של 10 לאחד לפי משקל.
מערבבים היטב את שני המרכיבים. יוצקים בעדינות את תערובת הסיליקון לקופסת הפלסטיק כדי למנוע לכידת בועות אוויר. הניחו לתערובת הסיליקון להתמצק לפחות שש שעות לפני חיתוך התבנית והסרת דגם הגידול.
לחלופין, ניתן לחתוך את תבנית הסיליקון בתבנית זיגזג כדי לאפשר לה להשתלב בחזרה בצורה נקייה. כדי ליצור תכלילים פלואורסצנטיים, הוסף שני גרם ארוס ל-50 מיליליטר של תמיסת מלח טריס, או TBS, שהוכן עם נתרן אזיד כמתואר בפרוטוקול הטקסט. מחממים את תמיסת הארוס באמצעות מיקרוגל עד שמגיעים לנקודת הרתיחה.
מערבבים היטב עד שהארוס נמס לחלוטין. הוסף 1.1 גרם המוגלובין וחמישה מיליליטר תוך-ליפיד, 20% עד 50 מיליליטר TBS, והוסף זאת לתערובת הארוס תוך ערבוב מתמיד כדי להידמות למאפיינים האופטיים של השד שמסביב. רקמת פנטום מוסיפה 20.0 מיליגרם של צבע פלואורסצנטי אינסי וירוק ל-83.8 מיליליטר של מים נטולי יונים.
פיפטה חמישה מיליליטר מתמיסה זו והוסיפו אותה לתערובת הארוס. כדי להשיג ריכוז סופי של 14 מיקרומולר. ממלאים בעדינות את תבניות הסיליקון בתערובת H aros בעזרת מזרק.
תן להכללה הפלואורסצנטית להתמצק בטמפרטורת החדר למשך כשעה. הגן על התכלילים מפני אור על ידי כיסוי התבנית כולה בנייר אלומיניום. לאחר ההתמצקות, פתח בעדינות את התבנית ולחץ החוצה את ההכללה.
הגן על תכלילי Aros מפני אור והתייבשות על ידי עטיפתם בנייר אלומיניום ואחסן אותם במיכל אחסון לח בארבע מעלות צלזיוס. השג תבנית בצורת ליצירת פנטום חזה בגודל ובנפח הרצויים ליצירת פנטום חזה. בנפח של 500 מיליליטר, הוסיפו 50 גרם ג'לטין, 250 פריחה ל -500 מיליליטר TBS.
מחממים את תמיסת הג'לטין ל 50 מעלות צלזיוס תוך ערבוב מתמיד. לאחר שהג'לטין נמס לחלוטין, הניחו לתערובת הג'לטין להתקרר בהדרגה ושמרו עליה בטמפרטורה קבועה של 35 מעלות צלזיוס. בעזרת אמבט מים חמים תוך ערבוב מתמיד, הוסיפו 5.5 גרם המוגלובין בקר כדי לדמות את ספיגת הפוטונים, ו -25 מיליליטר תוך-ליפיד.
20%כדי לדמות פיזור פוטונים ברקמה. מצננים מראש את התבנית בצורת בארבע מעלות צלזיוס למשך שעה לפחות. ברגע שהתקרר.
יוצקים את תערובת הג'לטין בתבנית לרמה המתאימה לעומק המוגדר מראש של גידול הארוס. הדמיית הכללה. תנו לתערובת הג'לטין להתמצק בארבע מעלות צלזיוס למשך 30 דקות עד שעה.
לאחר ההתמצקות, מקם גידול המדמה הכללה פלואורסצנטית על פני הפנטום וקבע זמנית את ההכללה בעזרת מחט קטנה. יוצקים את שארית תערובת הג'לטין החמה בנפח התבנית הנותר, מה שמאפשר היצמדות של שתי השכבות מבלי ליצור חפצי שבירה. סמן את מיקום הגידול הפלואורסצנטי המדמה תכלילים על התבנית לפני שתאפשר לפנטום להתמצק בן לילה בארבע מעלות צלזיוס.
לאחר ההתמצקות, הסר את המחטים המשמשות לקיבוע זמני של התכלילים והסר בעדינות את פנטום השד מהתבנית שלו. הגן על פנטום השד מפני אור והתייבשות על ידי עטיפתו בנייר אלומיניום ואחסונו במיכל אחסון לח בארבע מעלות צלזיוס. נדרשת מערכת מצלמות פלואורסצנטיות קרוב לאינפרא אדום ליישום תוך ניתוחי להדמיית הדמיית פלואורסצנטיות ממוקדת בניתוחי סרטן השד.
עיין בפרוטוקול הטקסט להגדרת מערכת מצלמות הפלורסנט. קח את הרקמה המדמה פנטום שד מהמיכל שלה והנח אותה על משטח שטוח ולא פלואורסצנטי. לאחר מכן, מקם את מכשיר ההדמיה הפלואורסצנטי מעל פנטום השד, והשאיר מרחק עבודה מספיק לכריתת הגידול.
הדמיית תכלילים, מקם את הגידול המדמה הכללה פלואורסצנטית באמצעות מישוש ו/או הדמיה פלואורסצנטית של שד הפנטום למקרה שלא ניתן לזהות אות פלואורסצנטי. ההכללה ממוקמת עמוק מדי בפנטום לגילוי או שיש להגדיל את זמן רכישת התמונה ברגע שההכללה ממוקמת בגודל, שד הפנטום ולהסיר את הגידול. הדמיית הכללה בהנחיית פלואורסצנציה בזמן אמת באמצעות ציוד כירורגי קונבנציונאלי מיד לאחר הסרת הגידול המדמה תמונת הכללה, חלל הניתוח עבור כל פעילות פלואורסצנטית שנותרה מצביע על כריתה לא מספקת במקרה של פעילות פלואורסצנטית שנותרה.
הסר את שאריות ההכללה בהנחיית פלואורסצנטיות ישירה עד שלא יישאר אות פלואורסצנטי בתמונה. שברי הפנטום שנכרתו כדי לדמות מצב שוליים מקרוסקופיים מונחים פלואורסצנטיים. תוצאות מייצגות הערכה של לוקליזציה של גידול תוך ניתוחי מונחה פלואורסצנטי מוצגות כאן.
תכלילים דמויי גידול פלואורסצנטי התגלו עד לעומק של כשני סנטימטרים. תכלילים זרעים עמוקים יותר התגלו לאחר חתך של רקמת פנטום שכבתה. המנתח הונחה ללא הרף על ידי האות הפלואורסצנטי שמקורו בגידול הפלואורסצנטי דמוי הכללה.
במהלך ניתוח שימור שד על הרפאים לאחר הסרת הגידול כמו הכללה, המנתח העריך את היקף הניתוח על ידי סריקת חלל הניתוח. כל אות פלואורסצנטי שנותר הצביע על כריתה לא שלמה של הגידול ושארית הגידול הוסרה במהלך אותו הליך כירורגי. לאחר כריתה של הגידול דמוי הכללה, הגוש שנכרת צולם כדי להעריך את מצב השוליים הניתוחיים הגולמיים.
הדמיה פלואורסצנטית עשויה לסייע בהערכת מצב השוליים המיקרוסקופיים על ידי פתולוג באמצעות איתור אזורים החשודים בשוליים קרובים או חיוביים. ההשלכות של טכניקה זו משתרעות לקראת תוצאות טובות יותר לניתוח שימור שד על ידי צימוד פלואורסצנטי אינפרא אדום קרוב לאינפרא אדום, סוכני הדמיה אופטיים למאיירס ממוקדים כגון נוגדנים חד שבטיים. ניתן להשיג אספקה ממוקדת של חומרים פלואורסצנטיים ליישומי הדמיה תוך ניתוחית.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מחקר זה בוחן את היישום של דימות פלואורסצנציה בבבאי-אינפרא-אדום (NIRF) בניתוחים לשימור השד. באמצעות שימוש במודלים (פנטומים) של רקמת שד המדמים רקמה חיה עם הכללות פלואורסצנטיות דמויות גידול, המחקר שואף לשפר את מיקום הגידול במהלך הניתוח ולהעריך את מצב השוליים הכירורגיים.
פנטומים סטנדרטיים המדמים רקמה עבור דימות פלואורסצנציה בอินפרא-אדום קרוב (NIRF) מאפשרים הערכה פרה-קלינית חסונה של טכנולוגיות לאיתור גידוליים תוך-ניתוחי והערכת שוליים כירורגיים. גישה זו תומכת בביטחון ניבוי בניתוחי סרטן השד מודרכים בדימות ומספקת מידע על המוכנות הטרנסלציונלית של פלטפורמות להנחיה כירורגית בזמן אמת. שילוב של תיקוף מבוסס-פנטום ברצף שבין הגילוי לשלב הפרה-קליני מפחית סיכונים בהעברת טכנולוגיה ובשחזוריות בין אתרים שונים.
תיקוף דימויי NIRF מבוסס-פנטום זה משתלב בתהליך העבודה מהשלבים המוקדמים של הגילוי ועד לשלב הפרה-קליני, ומגשר בין אב-טיפוס של מכשירים, הערכת חומרי הדמיה ומוכנות תרגומית למערכות הדרכה תוך-ניתוחית.