Name: PET ו- MRI מודרך הקרנה של מודל גליובלסטומה עכברים באמצעות מיקרו-בעוצמה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-12-28T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 48 s
Description: למדו שיטת הקרנה מודרכת תמונה לטיפול בגליובלסטומה בעכברושים באמצעות PET ו-MRI. טכניקה זו מאפשרת מיקוד מדויק של אזורים פעילים בגידול ומשפרת תוצאות טיפוליות במחקר טרום-קליני.

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

המחברים רוצה להודות Stichting לוקה Hemelaere וסורופטימיסט לתמיכה עבודה זו.

המחקר אושרה על ידי ועדת האתיקה לניסויים בבעלי חיים (ECD 09/23 ו ECD 12/28). כל הפרטים המסחריים ניתן למצוא טבלה שלחומרים.
1. F98 ג'יגה-בתים עכברוש תא מודל
<ol>
	<li>התרבות התאים F98 ג'יגה-בתים, המתקבל בקרת האוויר, ב- monolayers שימוש של Dulbecco ששונה נשר בינוני, סרום עגל 10%, 1% פניצילין, סטרפטומיצין 1%, 1%-גלוטמין ו- 0.1% שהוא גוסס b, ומניחים בתוך חממה2 CO (5% CO2 ו- 37 מעלות צלזיוס).</li>
	<li>לחסן את התאים glioma במוח של חולדות נקבות F344 פישר (הגוף משקל 170 גרם).<ol>
		<li>להשתמש בכלים סטריליים, ללבוש כפפות סטריליות בכל עת.</li>
		<li>עזים ומתנגד החולדות באמצעות הזרקת תערובת של 74 מ"ג/ק"ג קטמין intrapertioneally חריגות השירותים הווטרינריים 11 מ"ג/ק"ג (IP) עם מזרק אינסולין (1 מ"ל, ג'י 29). האסתטיזציה לאשר את העדר בתגובה רפלקס הנסיגה של האיבר. לשתק העכברושים התקן סטיאוטטי באמצעות נקודות קיבוע עבור האף והאוזניים. במקום יש עין carbomer ג'ל למניעת יובש בעיניים תחת הרדמה.</li>
		<li>לגלח את החולדה מרמת העין לחלק האחורי של הגולגולת, לחטא את העור עם povidone יוד.</li>
		<li>לחשוף את הגולגולת דרך חתך בקרקפת קו האמצע של 2 ס מ, להפוך את 1 מ"מ חור (מקדחת יהלום) 2 מ מ אחוריים 2.5 מ מ לרוחב כדי bregma באונה פרונטלית נכון.</li>
		<li>להכניס מחט האינסולין stereotactically מודרך (29 גרם) ולהזריק µL 5 תא ההשעיה (תאים F98 GB 20,000) עמוק באמצעות לקונטרולר משאבת microsyringe 3 מ מ (הגדרות: להזריק (I50), קצב nL 1/s (001 שם מחשב מארח)).</li>
		<li>לסגת לאט את המזרק וסגור את החתך עם שעווה לאיטום. תפר את העור ולחטא עם povidone יוד.</li>
		<li>ייצוב טמפרטורת הגוף של בעלי חיים לאחר הניתוח באמצעות מנורה אדומה. לפקח על ההתעוררות של העכברוש עד זה שהכרתו מספיק כדי לשמור על recumbency בחזה ובצלעות. אל תשיבו את החיה על החברה של בעלי חיים אחרים עד החלים לחלוטין. שמור כל החיות בתנאים מבוקרים לסביבה (12 h מחזורים/כהה נורמליים, 20-24 ° C ו- 40-70% לחות יחסית) עם מים ואוכל ad libitum. הקפד לעקוב החיות מקרוב על-ידי ניטור ממשקל גופם, מזון, צריכת מים, ואת פעילות, ההתנהגות הרגילה שלהם. השתמש מנה קטלנית של סודיום פנטוברביטל להרדים את החיות (160 מ"ג/ק"ג) אם נצפית ירידה של 20% מהמשקל או כאשר ההתנהגות הרגילה קשות מתדרדר (למשל, חוסר טיפוח).</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. אישור על הגידול
הערה: הערכת הגידול צמיחה 8 ימים לאחר חיסון באמצעות MRI משוקלל T2, MRI משופרת ניגודיות דינמי (DCE-MRI) חדות משופרת MRI T1 משוקלל. כאשר הגידול מגיע בגודל של 2.5 x 2.5 x 2.5 מ מ3, בחר את החולדה לטיפול.
<ol>
	<li>ראשית, להתחבר מחט 30 G צינור ארוך 60 ס מ, אשר ממוקם לווריד בווריד הזנב לרוחב. עזים ומתנגד העכברושים דרך קונוס האף עם 2% איזופלוריין מעורבב עם חמצן (0.3 L/דקה). לאשר ההרדמה כאשר העכברושים אינם מגיבים רפלקס הנסיגה של האיבר. לכסות את החולדות בשמיכה מחוממת ולמקם אותם על המיטה MRI. השתמש ג'ל עיניים carbomer למניעת יובש.</li>
	<li>למקם את המיטה בעל עם סליל השטח של המוח עכברוש קבוע, והצב את המיטה בתוך סליל המשדר 72 מ מ כל הגוף חולדה.</li>
	<li>בצע סריקה מאתר ואחריו סריקת אקו-ספין משוקלל T2 כדי להעריך את צמיחת הגידול. T2-MRI רצף פרטים: TR/טה 3661/37.1 ms, 109 מיקרומטר איזוטרופיות בתוך המטוס רזולוציה, פרוסה בעובי 600 מיקרומטר, ממוצעים 4, ת א 9 דקות 45 s.</li>
	<li>אם הגידול הוא אישר על הרכישה משוקלל T2, להחדיר סוכן ניגוד גדוליניום המכילות לתוך הצנרת שמוקם לווריד (MRI ניגודיות הסוכן; 0.4 mL/kg) 30 s לאחר תחילת הרכישה DCE-MRI. רוכשים DCE-MRI במהלך 12 דקות באמצעות זווית נמוכה מהיר ירה (פלאש) רצף בפרוסה אחת (1 מ מ עובי הפרוסה). והרזולוציה המרחבית בתוך המטוס של (312 מיקרומטר2) ולהשתמש רזולוציה טמפורלית של 1.34 s.</li>
	<li>שימוש בכלי ניתוח של רצף תמונות, בחר אזור בעל עניין (ROI) בתוך אזור הגידול חשוד כדי להתוות את עוצמת אות לאורך זמן. לאחר מכן, לנתח את צורת העקומה המתקבלת DCE לאשר הנוכחות של גליובלסטומה (איור 3).</li>
	<li>לבסוף, רוכשים את רצף חדות משופרת משוקלל T1 ספין-הד. T1-MRI רצף פרטים: TR/טה 1539/9.7 ms, 117 מיקרומטר איזוטרופיות בתוך המטוס רזולוציה, פרוסה בעובי 600 מיקרומטר, ממוצעים 3, ת א 4 דקות 15 ס' טיפוסי משופרת לעומת זאת מר משוקלל T1 תמונות מוצגות באיור2.</li>
	<li>לאחר השלמת רצף משוקלל T1, החיה יכולים להתעורר תחת פיקוח, עד זה חוזר conciousness מלא.</li>
</ol>
3. multimodality הדמיה עבור בחירת אמצעי אחסון היעד
הערה: כדי להיות מסוגל לבצע מונחה MRI תלת-ממד קונפורמיים הקרנה של העכברוש F98 GB מודל עם מונחה PET אחסון תת לחיזוק, 3 שיטות צורך לבצע הדמיה. ראשית, להזריק את radiotracer, ואז לבצע MRI במהלך מעקב ספיגת, לאחר מכן לבצע רכישה סטטי של חיית המחמד, טיפול תכנון טי
<ol>
	<li>עזים ומתנגד החיות באמצעות קונוס האף עם 2% איזופלוריין מעורבב עם חמצן (0.3 L/דקה). לאשר ההרדמה כאשר העכברושים אינם מגיבים רפלקס הנסיגה של האיבר. השתמש ג'ל עיניים carbomer למניעת יובש תחת הרדמה.</li>
	<li>נחדיר קטטר (26 גרם) לתוך הווריד של הזנב, הפעלת ההזרקה של 37 MBq של מחמד מעקב רדיואקטיבי מומס בתוך תמיסת מלח µL 200. להזריק או 18F-FET או 18F-FAZA, 30 דקות או שעתיים לפני הרכישה חיית המחמד, בהתאמה.</li>
	<li>להזריק MRI ניגודיות הסוכן (0.4 mL/kg) דרך הווריד בווריד הזנב בעזרת הצנתר 15 דקות לפני רכישת חיית המחמד.</li>
	<li>במקום החולדות על הפנימי המיטה multimodality ולאבטח באמצעות מהדקים וו ולופ, שמירה על משרה קבועה במהלך דימות, מיקרו-הקרנה (איור 1).</li>
	<li>תקן multimodality שלושה סמנים (נימים מלא במים) מתחת, מעל, מצד ימין של הגולגולת. מקם את החולדה, עדיין קבוע על המיטה multimodality, האוחז סורק MRI של בעלי חיים, לתקן את הסליל השטח של המוח עכברוש והצב זה בתוך סליל לכל הגוף המשדר עכברוש 72 מ מ. בצע סריקה מאתר ולאחריו רצף חדות משופרת משוקלל T1 ספין-הד.</li>
	<li>תחבורה החיה לבצע 18F-FET או 18F-FAZA מחמד רכישה. רוכשים סריקה טומוגרפית סטטי 30 דקות במצב-רשימה. הסריקה צריכה להיות רכשה גם 30 דקות לאחר ההזרקה 18F-FET או 2 h לאחר 18F-FAZA ההזרקה.</li></ol>לשחזר כל סריקת PET לתוך מטריצה × 64 200 × 200 על ידי אלגוריתם למיקסום הציפיות הסבירות המרבית (MLEM) 2D באמצעות 60 חזרות של voxel בגודל של 0.5 × 0.5 × 1.157 מ מ.
	<li>. המקום החיה, עדיין על המיטה multimodality, בקופסת פלסטיק מאובטח על גבי השולחן רובוטית ארבע-ציר המיקום של המיקרו-בעוצמה. לבצע טיפול ברזולוציה גבוהה התכנון סריקה באמצעות מסנן אלומיניום של 1 מ מ, 20 x 20 ס מ (1,024 x 1,024 פיקסלים) אמורפי סי שטוחים גלאי. בנייה מחדש התמונות CT עם גודל voxel איזוטרופיות של 0.2 מ מ. לתקן את המתח צינור, צינור הנוכחית ב- 70 kV ו- 0.4 אמא, בהתאמה. רוכשים את סך של 360 תחזיות מעל 360 °.</li>

4. RT תכנון טיפול
<ol>
	<li>השתמש הטיפול קליניים תכנון מערכת (PCTPS) לתכנון הטיפול. ה-CT התכנון לייבא PCTPS ואת באופן ידני לפלח את התמונה CT לתוך שלוש מחלקות רקמות שונות: עצם, רקמה רכה, ואוויר. פילוח ידנית זו מבוססת על הגדרת שלושה ספי גריי-ערך שונה בסי. טי התכנון אלה ספי גריי-ערך שנבחרו באופן ידני צריך להיבחר כך אוויר במוח נעדר, את עובי עצם הגולגולת אינו אפס. ברגע ספי אלה מוגדרים, צפיפות חומרים מוקצים כברירת PCTPS עצם, רקמה רכה של אוויר (איור 4).</li>
	<li>אם רק הדרכה MRI יש צורך, לטעון את ה-mri, לרשום בשיתוף עם ה-CT התכנון באמצעות PCTPS.<ol>
		<li>השתמש המרות של גוף קשיח (שלושה תרגומים, שלושה סבבים), הסימנים multimodality, הגולגולת. על-ידי השלכת את עוצמת האות מוגברת של הגולגולת ב- CT עם האות שחור ב- MRI, שילוב מדויק יכולה להיות מושגת (איור 5).</li>
		<li>בחר את היעד עבור הקרנה במרכז הגידול לשיפור חדות ב- MRI T1 משוקלל, ראה איור 6 ו- 7 איור.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>כאשר חיית המחמד פרטים נוספים חייב להיות כלול, לכלול רישום משותף CT/MRI/חיית מחמד באמצעות התוכנה כימות תמונה ביו (BIQS).<ol>
		<li>השתמש בכלי contouring ב BIQS כדי להשיג חיית המחמד/MRI התמונה פיוז'ן (איור 8). לאחר רישום משותף, בחר את היעד במרכז תפיסה מעקב חיית המחמד מוגברת ב- BIQS (איור 9) ולהיכנס הקואורדינטות באופן ידני PCTPS באמצעות את השינויים הבאים: X → -X, Y ← Z ו- Z ← -Y.</li>
		<li>בחר את המינון הקבוע, מספר קשתות, קשת עמדה, סיבוב טווח הקשתות, ואת גודל קולימטור (איור 10).</li>
		<li>עבור מונחה MRI RT, השתמש בהגדרות הבאות: מנה לפי מרשם של 20 Gy, 3 קשתות מוצב הספה זוויות של-45 ° 0 °, 45 ° עם קשת סבבים של 120 °, וגודל קולימטור של 5 x 5 מ מ.</li>
		<li>עבור חיית המחמד-MRI-מודרכת RT, השתמש בהגדרות הבאות: מנה לפי מרשם של 20 Gy באמצעות קשתות 3 ואת קולימטור של 5 x 5 מ מ Gy 5 תוספת עבור תת נפח לחיזוק באמצעות 3 קשתות מישור של קולימטור 1 x 1 מ מ. בחר סיבוב של 120 ° עבור כל קשתות בזמן שינוי המיקום של הספה (-45 ° 0 °, 45 °).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>לחשב את ההתפלגות במינון בתוך החיה ואת הפרמטרים משלוח קרן למסור את המינון הקבוע היעד באמצעות את PCTPS. לפני הקרנה בפועל, מבחן לסיבובים arc-העמדות הספה שונים כדי למנוע התנגשות כלשהי במהלך הקרנה.</li>
	<li>עבור ההקרנות בפועל, לבחור מסנן 0.15 מ מ נחושת, לקבוע את המתח רנטגן 220 kV, להגדיר את תצלום הרנטגן הנוכחי כדי אמא 13, ואת המיקום קולימטור נכון לפיגום. מבצע של RT באמצעות העברת הפרמטרים משלוח קרן המתאים PCTPS המיקרו-בעוצמה.</li>
	<li>במהלך הליכים אלה, העכברוש נשמרת תחת הרדמה איזופלוריין רציף (איזופלוריין 2%, מעורבב עם חמצן 0.3 L/min). אחרי ההוצאה להורג של הקשת האחרונה החיה יכולים להתעורר תחת פיקוח, עד שזה יחזור להכרה מלאה.</li>
</ol>
5. במינון נפח היסטוגרמות (DVHs)
הערה: כדי להשוות את המינון בפועל להעביר את אמצעי האחסון המטרה גידול של רקמת מוח נורמלי שמסביב, לחשב את DVHs.
<ol>
	<li>צייר נפח-של-עניין (VOI) סביב הגידול במוח רגיל על משוקלל T1 משופרת לעומת זאת מר תמונות כדי לחשב ממוצע, מקסימום, מינימום המינון (איור 11).</li>
	<li>בתור פונדקאית עבור מקסימלי, אומר, מינון מינימלי כדי גידול ונפח האחסון רקמת מוח נורמלי, לחשב את D2, ה-D50ו ה-D90. D מציין את המינון שהתקבלו על-ידי x % נפח, מסומן על ידי הכתב התחתי, הנגזרות של DVH וכתוצאה מכך.</li>
</ol>
6. TMZ וכימותרפיה המזויפים
<ol>
	<li>כדי לחקות את הטיפול של גליובלסטומה בחולים, לנהל והמצוות כימותרפיה באמצעות זריקות IP של 29 מ"ג/ק"ג ש-TMZ מומס בתוך תמיסת מלח עם 25% dimethylsulfoxide (דימתיל סולפוקסיד) פעם ביום במשך 5 ימים החל מיום הקרנה24, 25. שימוש 1 מל, ג'י 29 מזרק אינסולין כדי להזריק את הזריקה.</li>
	<li>עבור קבוצת בקרה, ניהול הזרקה מהשלב 6.1 ללא TMZ.</li>
</ol>

<ol><li>Stupp, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Promising+survival+for+patients+with+newly+diagnosed+glioblastoma+multiforme+treated+with+concomitant+radiation+plus+temozolomide+followed+by+adjuvant+temozolomide%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Oncol%22%5BJournal%5D)">Promising survival for patients with newly diagnosed glioblastoma multiforme treated with concomitant radiation plus temozolomide followed by adjuvant temozolomide.</a> J Clin Oncol. 20 (5), 1375-1382 (2002).</li>
<li>Dhermain, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiotherapy+of+high-grade+gliomas%3A+current+standards+and+new+concepts%2C+innovations+in+imaging+and+radiotherapy%2C+and+new+therapeutic+approaches%5BTitle%5D)+AND+%22Chin+J+Cancer%22%5BJournal%5D)">Radiotherapy of high-grade gliomas: current standards and new concepts, innovations in imaging and radiotherapy, and new therapeutic approaches.</a> Chin J Cancer. 33 (1), 16-24 (2014).</li>
<li>Ahmed, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Malignant+gliomas%3A+current+perspectives+in+diagnosis%2C+treatment%2C+and+early+response+assessment+using+advanced+quantitative+imaging+methods%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Manag+Res%22%5BJournal%5D)">Malignant gliomas: current perspectives in diagnosis, treatment, and early response assessment using advanced quantitative imaging methods.</a> Cancer Manag Res. 6, 149-170 (2014).</li>
<li>Verhaegen, F., Granton, P., Tryggestad, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small+animal+radiotherapy+research+platforms%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Med+Biol%22%5BJournal%5D)">Small animal radiotherapy research platforms.</a> Phys Med Biol. 56 (12), R55-R83 (2011).</li>
<li>Kinsella, T. J., Vielhuber, K. A., Kunugi, K. A., Schupp, J., Davis, T. W., Sands, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preclinical+toxicity+and+efficacy+study+of+a+14-day+schedule+of+oral+5-iodo-2-pyrimidinone-2-deoxyribose+as+a+prodrug+for+5-iodo-2-deoxyuridine+radiosensitization+in+U251+human+glioblastoma+xenografts%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Cancer+Res%22%5BJournal%5D)">Preclinical toxicity and efficacy study of a 14-day schedule of oral 5-iodo-2-pyrimidinone-2-deoxyribose as a prodrug for 5-iodo-2-deoxyuridine radiosensitization in U251 human glioblastoma xenografts.</a> Clin Cancer Res. 6 (4), 1468-1475 (2000).</li>
<li>Vellimana, A. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combination+of+paclitaxel+thermal+gel+depot+with+temozolomide+and+radiotherapy+significantly+prolongs+survival+in+an+experimental+rodent+glioma+model%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurooncol%22%5BJournal%5D)">Combination of paclitaxel thermal gel depot with temozolomide and radiotherapy significantly prolongs survival in an experimental rodent glioma model.</a> J Neurooncol. 111 (3), 229-236 (2012).</li>
<li>Kioi, M., Vogel, H., Schultz, G., Hoffman, R. M., Harsh, G. R., Brown, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibition+of+vasculogenesis%2C+but+not+angiogenesis%2C+prevents+the+recurrence+of+glioblastoma+after+irradiation+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">Inhibition of vasculogenesis, but not angiogenesis, prevents the recurrence of glioblastoma after irradiation in mice.</a> J Clin Invest. 120 (3), 694-705 (2010).</li>
<li>Vinchon-Petit, S., Jarnet, D., Jadaud, E., Feuvret, L., Garcion, E., Menei, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((External+irradiation+models+for+intracranial+9L+glioma+studies%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Clin+Cancer+Res%22%5BJournal%5D)">External irradiation models for intracranial 9L glioma studies.</a> J Exp Clin Cancer Res. 29, 142(2010).</li>
<li>Yang, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Convection+enhanced+delivery+of+carboplatin+in+combination+with+radiotherapy+for+treatment+of+brain+tumors%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurooncol%22%5BJournal%5D)">Convection enhanced delivery of carboplatin in combination with radiotherapy for treatment of brain tumors.</a> J Neurooncol. 101 (3), 379-390 (2011).</li>
<li>Rousseau, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficacy+of+intracerebral+delivery+of+cisplatin+in+combination+with+photon+irradiation+for+treatment+of+brain+tumors%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurooncol%22%5BJournal%5D)">Efficacy of intracerebral delivery of cisplatin in combination with photon irradiation for treatment of brain tumors.</a> J Neurooncol. 98 (3), 287-295 (2010).</li>
<li>Baumann, B. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+integrated+method+for+reproducible+and+accurate+image-guided+stereotactic+cranial+irradiation+of+brain+tumors+using+the+small+animal+radiation+research+platform%5BTitle%5D)+AND+%22Transl+Oncol%22%5BJournal%5D)">An integrated method for reproducible and accurate image-guided stereotactic cranial irradiation of brain tumors using the small animal radiation research platform.</a> Transl Oncol. 5 (4), 230-237 (2012).</li>
<li>Grosu, A. -L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Implications+of+IMT-SPECT+for+postoperative+radiotherapy+planning+in+patients+with+gliomas%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Radiat+Oncol+Biol+Phys%22%5BJournal%5D)">Implications of IMT-SPECT for postoperative radiotherapy planning in patients with gliomas.</a> Int J Radiat Oncol Biol Phys. 54 (3), 842-854 (2002).</li>
<li>Butterworth, K. T., Prise, K. M., Verhaegen, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small+animal+image-guided+radiotherapy%3A+Status%2C+considerations+and+potential+for+translational+impact%5BTitle%5D)+AND+%22Br+J+Radiol%22%5BJournal%5D)">Small animal image-guided radiotherapy: Status, considerations and potential for translational impact.</a> Br J Radiol. 88 (1045), 4-6 (2015).</li>
<li>Aird, E. G. A., Conway, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CT+simulation+for+radiotherapy+treatment+planning%5BTitle%5D)+AND+%22Br+J+Radiol%22%5BJournal%5D)">CT simulation for radiotherapy treatment planning.</a> Br J Radiol. 75 (900), 937-949 (2002).</li>
<li>Baker, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Localization%3A+Conventional+and+CT+simulation%5BTitle%5D)+AND+%22Br+J+Radiol.+79+%28Spec+No+1%29%22%5BJournal%5D)">Localization: Conventional and CT simulation.</a> Br J Radiol. 79 (Spec No 1). , S36-S49 (2006).</li>
<li>Corroyer-Dumont, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MRI-guided+radiotherapy+of+the+SK-N-SH+neuroblastoma+xenograft+model+using+a+small+animal+radiation+research+platform%5BTitle%5D)+AND+%22Br+J+Radiol%22%5BJournal%5D)">MRI-guided radiotherapy of the SK-N-SH neuroblastoma xenograft model using a small animal radiation research platform.</a> Br J Radiol. 90 (1069), 20160427(2017).</li>
<li>Bolcaen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MRI-guided+3D+conformal+arc+micro-irradiation+of+a+F98+glioblastoma+rat+model+using+the+Small+Animal+Radiation+Research+Platform+%28SARRP%29%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurooncol%22%5BJournal%5D)">MRI-guided 3D conformal arc micro-irradiation of a F98 glioblastoma rat model using the Small Animal Radiation Research Platform (SARRP).</a> J Neurooncol. 120 (2), 257-266 (2014).</li>
<li>Niyazi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((FET-PET+for+malignant+glioma+treatment+planning%5BTitle%5D)+AND+%22Radiother+Oncol%22%5BJournal%5D)">FET-PET for malignant glioma treatment planning.</a> Radiother Oncol. 99 (1), 44-48 (2011).</li>
<li>Grosu, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((First+experience+with+I-123-alpha-methyl-tyrosine+SPECT+in+the+3-D+radiation+treatment+planning+of+brain+gliomas%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Radiat+Oncol+Biol+Phys%22%5BJournal%5D)">First experience with I-123-alpha-methyl-tyrosine SPECT in the 3-D radiation treatment planning of brain gliomas.</a> Int J Radiat Oncol Biol Phys. 47 (2), 517-526 (2000).</li>
<li>Ling, C. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+multidimensional+radiotherapy+%28MD-CRT%29%3Abiological+imaging+and+biological+conformality%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Radiat+Oncol+Biol+Phys%22%5BJournal%5D)">Towards multidimensional radiotherapy (MD-CRT):biological imaging and biological conformality.</a> Int J Radiat Oncol Biol Phys. 47 (3), 551-560 (2000).</li>
<li>Wahl, R. L., Jacene, H., Kasamon, Y., Lodge, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+RECIST+to+PERCIST%3A+Evolving+Considerations+for+PET+response+criteria+in+solid+tumors%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nucl+Med%22%5BJournal%5D)">From RECIST to PERCIST: Evolving Considerations for PET response criteria in solid tumors.</a> J Nucl Med. 50 Suppl 1. (5), 122S-150S (2009).</li>
<li>Daisne, J. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tumor+volume+in+pharyngolaryngeal+squamous+cell+carcinoma%3A+comparison+at+CT%2C+MR+imaging%2C+and+FDG+PET+and+validation+with+surgical+specimen%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Tumor volume in pharyngolaryngeal squamous cell carcinoma: comparison at CT, MR imaging, and FDG PET and validation with surgical specimen.</a> Radiology. 233 (1), 93-100 (2004).</li>
<li>Grosu, A. -L., Weber, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PET+for+radiation+treatment+planning+of+brain+tumours%5BTitle%5D)+AND+%22Radiother+Oncol%22%5BJournal%5D)">PET for radiation treatment planning of brain tumours.</a> Radiother Oncol. 96 (3), Elsevier Ireland Ltd. 325-327 (2010).</li>
<li>Banissi, C., Ghiringhelli, F., Chen, L., Carpentier, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treg+depletion+with+a+low-dose+metronomic+temozolomide+regimen+in+a+rat+glioma+model%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Immunol+Immunother%22%5BJournal%5D)">Treg depletion with a low-dose metronomic temozolomide regimen in a rat glioma model.</a> Cancer Immunol Immunother. 58, 1627-1634 (2009).</li>
<li>Robinson, C. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+alternative+temozolomide+schedules+on+glioblastoma+O%286%29-methylguanine-DNA+methyltransferase+activity+and+survival%5BTitle%5D)+AND+%22Br+J+Cancer%22%5BJournal%5D)">Effect of alternative temozolomide schedules on glioblastoma O(6)-methylguanine-DNA methyltransferase activity and survival.</a> Br J Cancer. 103, 498-504 (2010).</li>
<li>España, S., Marcinkowski, R., Keereman, V., Vandenberghe, S., Van Holen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DigiPET%3A+sub-millimeter+spatial+resolution+small-animal+PET+imaging+using+thin+monolithic+scintillators%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Med+Biol%22%5BJournal%5D)">DigiPET: sub-millimeter spatial resolution small-animal PET imaging using thin monolithic scintillators.</a> Phys Med Biol. 59 (13), 3405(2014).</li>
</ol>

המחברים יש שאין ניגודי אינטרסים לחשוף

כדי להשיג הקרנה מדויק של המטרה גידול גליובלסטומה במוח עכברוש, הדרכה CT ב- board של המיקרו-בעוצמה לא היה מספיק. גידולים במוח גלויים בקושי בשל ניגוד רקמות רכות לא מספיק, גם אם אפשר היה שיפור ניגודיות. ככזה, MRI צריך להיכלל כדי לאפשר הקרנה מדויקת יותר. באמצעות רכישת רציפים של מר על מערכת T 7 ורכישה CT על המיקרו-בעוצמה שהצלחנו למקד את המינון לרקמת הגידול לשיפור חדות במוח ולחשב תוכנית במינון באמצעות תכנון בסי-טי זה היה ריאלי לאחר התמונה פיוז'ן והמנה חישובים באמצעות ה-PCTPS17. עם זאת, אותו יש לשמור כי M...

Glioma בדרגה גבוהה הוא הגידול ממאיר במוחו הנפוץ ביותר, האגרסיביים ביותר במבוגרים עם חציון ההישרדות של 1 שנה למרות הקדמה הנוכחי. הטיפול כולל כריתה כירורגית מקסימלי ואחריו טיפול קרינתי חיצוני משולב קרן (RT) temozolomide (TMZ), ואחריו תחזוקה TMZ1,2,3. מאז כניסתה של TMZ עכשיו יותר מאשר לפני 15 שנה, אין שיפורים משמעותיים שנעשו על הטיפול של גידולים אלה. לכן, יישום אסטרטגיות טיפוליות חדשות דחוף אבל כדאי ייחקר תחילה במודלים טיפול לסרטן בבעלי חיים קטנים (בעיקר עכברים וחולדות). מודלים מכרסמים נושאות יכול לשמש כדי לחקור את היעילות של פרוטוקולים חדשים ומורכבים קרינה, ואולי בשילוב עם הסוכנים טיפול (חדש), כדי להעריך את התגובה קרינה או לחקור סוכנים רדיו-מגן. היתרון העיקרי של המחקר קרינה פרה היא היכולת לעבוד תחת תנאים מבוקרים ניסיוני באמצעות קוהורטות גדולות וכתוצאה מכך התשואה נתונים מואצת עקב לכלבים קצר יותר של מכרסמים. הממצאים פרה צריך להיות מתורגם ואז ניסוי קליני בצורה הרבה יותר מהר ויעיל יותר מאשר תרגול הנוכחי4.
ניסויים קרינה בעלי חיים קטנים בעשרות השנים האחרונות בדרך כלל הושגו באמצעות קרינה קבוע מקורות5,6,7, למשל, 137Cs ו- 60Co, איזוטופים, או ליניארית ' מאיצים ' מיועד לשימוש קליני בבני אדם, החלת שדה הקרינה יחיד עם צילומי רנטגן MV6,8,9,10,11. עם זאת, התקנים אלה לא להגיע דיוק מילימטר, אשר נדרש עבור חיות קטנות12. יתר על כן, צילומי רנטגן MV יש מאפיינים מתאים בין מטרות קטנות, כגון שיצטברו מינון-הממשק רקמות אוויר באזור הכניסה של הקורה במידה לפי סדר החיות גודלו4,6 ,8,9,10,11. לאחרון הופך די מאתגר כדי לספק מנה אחידה גידול בעוד חוסך סביב מוח נורמלי רקמות4,8,9,10,11. לכן, לא ברור על אילו מחקרים בבעלי חיים הנוכחי במידה עדיין רלוונטיות RT מודרני תרגול12. במובן זה, פיתחה לאחרונה תלת מימדי (3D) קונפורמיים קטנים בעלי חיים מיקרו-irradiators מבטיחים כדי לגשר על הפער הטכנולוגי בין תלת-ממד תמונה מונחה RT בטכניקות מתקדמות, כגון עוצמת מאופנן הקרנות (IMRT) או קשתות קונפורמיים בשימוש בני אדם הקרנה חיה קטנה הנוכחי4,13. פלטפורמות אלה לעשות שימוש של מקור רנטגן kilovoltage (kV) כדי לקבל חדות penumbras וכדי למנוע הצטברות במינון. פלטפורמות אלה כוללים שלב מבוקר-מחשב לחיה מיצוב, kV מקור רנטגן הדמיה, הקרנות, אסיפה גנטרי הסיבוב כדי לאפשר משלוח קרינה זוויות שונות, ומערכת collimating לעצב את קרן קרינה 4. בשנת 2011 מיקרו-בעוצמה הותקן במעבדה הדמיה פרה של אוניברסיטת גנט (איור 1). מערכת זו דומה לאימון הקרנות האנושית המודרנית, ומאפשרת מגוון רחב של ניסויים פרה, כגון הסינרגיה של קרינה עם טיפולים אחרים, ערכות קרינה מורכבות תמונה מונחה מטרה תת להגביר את לימודי.
טיפול מתכנן אלה המיקרו-irradiators מבוסס על CT, אשר שווה ל האדם תכנון מערכות14,15. גלאי על לוח רנטגן CT הדמיה, משמש בשילוב עם אותו kV שפופרת רנטגן המשמש במהלך הטיפול. CT הדמיה משמש זה מאפשר מיקום בעלי חיים מדויק ומספק מידע הדרושים לחישוב מינון הקרינה בודדים באמצעות פילוח. עם זאת, בשל הניגוד ברקמות הרכות נמוך ב- CT הדמיה, גידולים במוח של חיות קטנות, כמו glioma בדרגה גבוהה, לא יכול בקלות מאפשרת. שילוב של הדמיה מודאליות רב לכן הכרחי עבור תיחום אמצעי אחסון יעד מדויק. בהשוואה ל- CT, MRI מספקת ניגודיות לרקמות רכות מאוד נעלים. זה עושה את זה הרבה יותר קל לדמיין את גבולות הנגע כי תגרום תיחום הרבה יותר מאמצעי האחסון היעד, עוזר כדאי להאיר את הנגע ולהימנע סביב רקמות, כמופיע ב איור 24, 16. יתרון נוסף הוא כי MRI משתמשת מייננת, בניגוד CT שעושה שימוש קרינה מייננת. החסרונות העיקריים של MRI הן ארוכות יחסית רכישת פעמים גבוה עלויות התפעול. חשוב לציין כי סריקות MRI אינם יכולים לשמש עבור חישובים במינון, כפי שהם לא מספקים את המידע צפיפות אלקטרונים נדרשים, למרות התקדמות בתחום זה, גם עם ההתפתחות האחרונה של מר-LINACS. ככזה, dataset CT/MRI משולב היא השיטה של בחירה עבור תכנון של ההקרנה של glioma ממאירים, המכיל שני המידע הנדרש עבור מיקוד (מבוססת MRI כרכים), מנה חישובים (צפיפות אלקטרונים מבוסס-CT).
כדי להקטין את הפער בין הקרנה בעלי חיים קטנים ושגרה קליני, MRI בבירור צריך ניתן לשלב את זרימת העבודה המיקרו-בעוצמה הדורשים רישום הנכון בין MRI ו- CT, וזה רחוק טריוויאלי. בנייר זה, פרוטוקול שלנו עבור מונחה MRI תלת-ממד קונפורמיים הקרנה של F98 גליובלסטומה בחולדות הנדונה, אשר כבר פורסם לאחרונה17.
למרות שילוב CT ו- MRI בזרימת העבודה של המיקרו-בעוצמה הוא צעד ברור קדימה במחקר הקרנה בעלי חיים קטנים, טכניקות דימות אנטומי אלה אינם מאפשרים תמיד הגדרה מלאה של אמצעי האחסון היעד. השינויים הפתולוגיים במוח ב- CT ו- MRI מאופיינים על ידי תוכן מים מוגברת (בצקת) ודליפה של מחסום הדם - מוח או שיפור ניגודיות. עם זאת, ניגודיות-שיפור והן רגשניים אזורים ב- MRI משוקלל T2 אינם תמיד מדד מדויק של היקף הגידול.תאים סרטניים זוהו הרבה מעבר לשוליים של ניגודיות-שיפור12. כמו כן, אף אחת משיטות אלה ניתן לזהות את החלקים האגרסיביים ביותר בתוך הגידול, אשר עשוי להיות אחראי על הישנות הגידול והתנגדות טיפולית. לכן, פרטים נוספים של טכניקות הדמיה מולקולרית כאילו PET יש ערך מוסף עבור RT יעד הגדרת עוצמת הקול כי שיטות אלה מאפשרות להמחיש מסלולים ביולוגיים ויוו12,18, 19.
בשנת 2000, לינג. et al. הציג את המושג של אחסון של יעד ביולוגי (BTV) על-ידי שילוב הדמיה אנטומית ופונקציונלית זרימת העבודה של הקרנות, המוביל אל מה הם קראו הקרנות קונפורמיים רב-ממדי20. זה יוצר את האפשרות לשפר את המינון פילוח על-ידי אספקת מנה לא אחידה לאזור היעד באמצעות לדוגמה תמונות חיות מחמד. הנפוצים ביותר PET מעקב עבור הגידול staging, לעקוב אחר הטיפול התגובה היא עבור חיל הים-18 (18F) הנקרא fluorodeoxyglucose (FDG), אשר מדמיין את חילוף החומרים של הגלוקוז21. ב סרטן הראש והצוואר, מחקרים קודמים הראו כי השימוש 18F-FDG מחמד הוביל אומדן טוב יותר של אמצעי האחסון גידול בפועל, כפי שהוגדרו על ידי דגימות פיפטות, לעומת CT ו- MRI22. במוח ראשוניים גידולים, איפה FDG אינה שימושית בשל האות רקע חזק מאוד מן המוח נורמלי, חומצות אמינו, כגון 11C-מתיונין ולאחרונה 18F-fluoroetthyltyrosine (FET), נחקרו עבור GTV תיחום מסומן לעתים קרובות הבדלים בין חומצה אמינית חיית המחמד, מבוססת MRI GTVs23. עם זאת, אין משפט פוטנציאליים חוקר את המשמעות של ממצא זה בוצעה כבר. במחקר זה, בחרנו חומצה אמינית מעקב 18F-FET ו- מעקב היפוקסיה 18F-fluoroazomycin-arabinoside (18F-FAZA). 18 F-FET ו- 18F-FAZA נבחרו משום ספיגה מוגברת של חומצה אמינית קשורה חזק עם קצב התפשטות גידולים ג'יגה-בתים, ואילו ספיגת של היפוקסיה PET-מעקב הוא מתואם עם התנגדות (כימותרפיה) הקרנות18 , 23. תת נפח לחיזוק באמצעות המיקרו-בעוצמה היה מותאם על ידי מתן מנה קרינה נוספים לחלק מוגדרת על-ידי חיית המחמד של הגידול F98 GB בחולדות.

<table><tbody><tr><td><חזק>GB RAT דגם</חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>F98 גליובלסטומה קו תאים</td><td>ATCC</td><td>CRL-2397</td><td></td></tr><tr><td>Fischer F344/Ico crl חולדות</td><td>צ'ארלס ריבר</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>http://www.criver.com/products-services/basic-research/find-a-model/fischer-344-rat מערכת מיקרו-משאבות</td><td>World Precision Instruments</td><td>UMP3</td><td>מיקרו 4:</td></tr><tr><td>מסגרת סטריאוטקטית</td> https://www.wpiinc.com/products/top-products/make-selection-ump3-ultramicropump/#tabs-1 <td>Kopf</td><td>902</td><td>דגם 902 כפול בעלי חיים קטנים מסגרת סטריאוטקסית</td></tr><tr><td>מקדחה קוטרמנט</td><td>Velleman</td><td>VTHD02</td><td>https://www.velleman.eu/products/view/?id=370450</td></tr><tr><td>שעוות עצם</td><td>Aesculap</td><td>1029754</td><td>https://www.aesculapusa.com/products/wound-closure/hemostatic-bone-wax</td></tr><tr><td>מזרק אינסולין Microfine</td><td>Beckton-Dickinson</td><td>320924</td><td>1 מ"ל, מנורת</td></tr><tr><td>אינפרא אדום InfraPhil</td> 29G <td>פיליפס</td><td>HP3616/01</td><td></td></tr><tr><td>Ethilon</td><td>Ethicon</td><td>662G/662H</td><td>FS-2, 4-0, 3/8, 19 מ"מ</td></tr><tr><td><חזק>שם</חזק></td><td><חזק>חברה</חזק></td><td>חזק<חזק> מספר קטלוגי</td><td>הערות</td></tr><tr><td>תרבית תאים</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>DMEM</td><td>Invitrogen</td><td>14040-091</td><td></td></tr><tr><td>פניצילין-סטרפטומיצין</td><td>Invitrogen</td><td>15140-148</td><td></td></tr><tr><td>L-גלוטמין</td><td>Invitrogen</td><td>25030-032</td><td></td></tr><tr><td>Fungizone</td><td>Invitrogen</td><td>15290-018</td><td></td></tr><tr><td>Trypsin-EDTA</td><td>Invitrogen</td><td>25300-062</td><td></td></tr><tr><td>PBS</td><td>Invitrogen</td><td>14040-224</td><td></td></tr><tr><td>Falcons</td><td>Thermo Scientific</td><td>178883</td><td>175 ס"מ2 משטח nunclon, חד פעמי לתרבית תאים עם מכסי פילטר</td></tr><tr><td>מדיום הקפאת תאים</td><td>Sigma-aldrich</td><td>C6164</td><td>הקפאת תאים בינוני-DMSO, מסונן סטרילי, מתאים עבור תרבית תאים, אנדוטוקסין נבדק</td></tr><tr><td>שם</td><td>Company</td><td>Catalog Number</strong</td><td>>Comments</strong</td></tr><tr><td>>Animal irradiation</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Micro-irradiator</td><td>X-strahl</td> תוכנת <td>SARRP</td><td></td></tr><tr><td>להקרנה</td><td>X-strahl</td><td></td><td>מערכת תכנון הטיפול הפרה-קליני של MuriPlan (PCTPS), גרסה 2.0.5.</td></tr><tr><td>שם</td><td>חברה</td><td>מספר קטלוגי</td><td>הערות</td></tr><tr><td>בעלי חיים קטנים PET</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>microPET אפשרות למערכת</td> 1 <td>Molecubes</td><td>B-Cube</td><td>http://www.molecubes.com/b-cube/</td></tr> <tr><td>אפשרות למערכת microPET 2</td><td>TriFoil הדמיה, Northridge CA</td><td>FLEX Triumph II</td><td>http://www.trifoilimaging.com</td></tr><tr><td>עוקבי PET</td><td>מתוצרת</td><td></td> פנימית <td>18F-FDG, 18F-FET, 18F-FAZA, 18F-כולין</td></tr><tr><td><חזק>שם</חזק></td><td><חזק>חברה</חזק></td><td><חזק>מספר קטלוגי</חזק></td><td><חזק>הערות</חזק</td></tr><tr><td>><חזק>MRI של בעלי חיים קטנים</חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>מערכת microMRI</td><td>Bruker Biospin</td><td>Pharmascan 70/16</td><td>https://www.bruker.com/products/mr/preclinical-mri/pharmascan/overview.html</td></tr><tr><td>Dotarem חומר ניגוד</td><td>Guerbet</td><td></td><td>MRI חומר ניגוד, Dotarem 0,5 מילימול / מ"ל</td></tr><tr><td>סליל משדר כל הגוף של חולדה</td><td>מהיר ביו-רפואי</td><td>V-HLS-070</td><td></td></tr><tr><td>סליל משטח מוח חולדה</td><td>מהיר ביו-רפואי</td><td>P-H02LE-070</td><td></td></tr><tr><td>יחידת חימום על בסיס מים</td><td>Bruker Biospin</td><td>MT0125</td><td></td></tr><tr><td>30 G מחט להזרקת IV</td><td>בקטון-דיקינסון</td><td>305128</td><td>30 גרם</td></tr><tr><td>PE 10 צינורות (60 ס"מ/הזרקה)</td> <td>מעבדות Instech, Inc</td><td>BTPE-10</td><td>BTPE-10, צינורות פוליאתילן 0.011 x 0.024 אינץ' (0.28 x 60 מ"מ), לא סטרילי, סליל 30 מ' (98 רגל), מעבדות Instech, Inc מפגש פלימות' PA ארה"ב- (800) 443-4227- http://www.instechlabs.com</td></tr><tr><td>נימים מיקרו המטוקריט ללא הפרין</td><td>GMBH</td><td>7493 21</td><td>נימים אלה מלאים במים כדי ליצור סמנים הנראים ב-MRI ו-CT</td></tr><<tr><td>strong>שם</td><td>חברה</td><td>Catalog Number</td><td>Comments</strong</td></tr><tr><td>>חומרים מתכלים</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>איזופלורן: איזופלו</td><td>זוטיס</td><td>B506</td><td>הרדמה</td></tr><tr><td>קטמין: קטמידור</td><td>אקופר</td><td></td><td>הרדמה</td></tr><tr><td>קסילזין: סדקסיל</td><td>קודיפר NV</td><td></td> קטטר <td>הרדמה</td></tr><tr><td></td><td>Terumo</td><td>Versatus-W</td><td>26G</td></tr><tr><td>טמוזולומיד</td><td>סיגמא-אולדריך</td><td>T2577-100MG</td><td>כימותרפיה</td></tr><tr><td>DMSO</td><td>מזרק אינסולין סיגמא-אולדריץ'</td><td>276855-100 מ"ל</td><td></td></tr><tr><td>Microfine</td><td>Beckton-Dickinson</td><td>320924</td><td>1 מ"ל, 29G</td></tr><tr><td>שם</td><td>Company</td><td>Catalog</strong</td><td>>Comments</strong</td></tr><tr><td>>ניתוח תמונה</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>תוכנת PMOD</td><td>PMOD טכנולוגיות LLC</td><td>PFUS (כלי היתוך)</td> <td>תוכנה לכימות תמונה ביו-רפואית (BIQS), גרסה 3.405, https://www.pmod.com/web/?portfolio=22-image-processing-pfus</td></tr><tr><td>שם</td><td>Company</td><td>Catalog Number</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Anesthesia-equipment</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>יחידת הרדמה</td><td>ASA LTD</td><td>ASA 0039</td><td>ASA LTD, 5 Valley Road, Keighley, BD21 4LZ</td></tr><tr><td>מחולל חמצן</td><td>טכניקה וטרינרית Int.</td>חוות דעת על <td>7F-3</td><td>BDO-Medipass , איימאודן</td></tr></tbody></table>

pet ו- mri מודרך הקרנה של מודל גליובלסטומה עכברים באמצעות מיקרו-בעוצמה

PET and MRI Guided Irradiation of a Glioblastoma Rat Model Using a Micro-irradiator

במשך עשורים, קרינה בעלי חיים קטנים המחקר בוצע בעיקר באמצעות גולמי למדי setups ניסיוני החלים טכניקות פשוטות חד-קרן ללא היכולת למקד אמצעי אחסון ספציפי או מוגדרים היטב היטב גידול. המסירה של קרינה הושג באמצעות מקורות הקרינה קבוע או מאיצים קוויים הפקת צילומי רנטגן megavoltage (MV). התקנים אלה אינם יכולים להשיג דיוק מילימטר הנדרשים לבעלי-חיים קטנים. יתר על כן, במינונים גבוהים נמסר בריא שמסביב רקמות הכביסה התגובה הערכה. כדי להגדיל את התרגום בין קטן מחקרים שנעשו בבעלי חיים ובבני אדם, המטרה שלנו היה לחקות את הטיפול של גליובלסטומה האנושי במודל של עכברים. כדי לאפשר הקרנה מדויקת יותר באווירה פרה, לאחרונה, דיוק תמונה מונחה קרינה בעלי חיים קטנים מחקר הפלטפורמות פותחו. בדומה למערכות התכנון האנושי, טיפול מתכנן אלה המיקרו-irradiators מבוסס על טומוגרפיה (CT). עם זאת, חדות נמוכה ברקמות הרכות על CT מקל מאוד מאתגרת כדי להתאים לשפה מטרות ברקמות מסוימות, כגון המוח. לפיכך, שילוב דימות תהודה מגנטית (MRI), בעל ניגודיות מצוינת ברקמות הרכות, בהשוואה ל- CT, תאפשר של תיחום מדויק יותר של היעד עבור הקרנה. בחודש האחרון טכניקות הדמיה גם ביולוגי של העשור, כגון טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים (PET) צבר ריבית להדרכה טיפול טיפול קרינה. PET מאפשר את החזיית למשל, צריכת גלוקוז, חומצות תחבורה או היפוקסיה, נוכח הגידול. פילוח אותם חלקים מאוד המקדימות או רדיו עמידים של הגידול עם מינון גבוה יותר יכול לתת יתרון הישרדות. השערה זו הובילה המבוא של נפח גידול ביולוגי (BTV), מלבד אמצעי האחסון קונבנציונאלי היעד ברוטו (GTV), אחסון של יעד קליניים (CTV), אחסון של יעד מתוכנן (זאת).
במעבדה הדמיה פרה של אוניברסיטת גנט, זמינות של מיקרו-בעוצמה, חיה קטנה PET ו- 7 T חיה קטנה MRI. המטרה היא לשלב הקרנה מונחה MRI ו מונחה PET אחסון תת לחיזוק במודל חולדה גליובלסטומה.

כדי לחקות את המתודולוגיה טיפול אנושי עבור ההקרנות של גליובלסטומה במודל של פרה, הכללה של הקרנות מונחה MRI היה הכרחי. שימוש PCTPS את הממשק מיקרו-בעוצמה הצלחנו לעורר F98 גליובלסטומה בחולדות עם מספר קשתות מישור קונפורמיים פילוח האזור חדות משופרת ב MRI T1 משוקלל17. גוף קשיח המרות בשילוב עם מיטה מודאליות מרובה שימשו לרישום התמונה בין MRI ותכנון טי Isocenter עבור הקרנה נבחר במרכז של אזור הגידול חדות משופרת ב- MRI T1 משוקלל (איור 7).
<p cl...

בעבר, הקרנה בעלי חיים קטנים בוצעה בדרך כלל ללא יכולת למקד נפח הגידול מוגדרים היטב היטב. המטרה הייתה כדי לחקות את הטיפול של גליובלסטומה אנושי אצל חולדות. באמצעות פלטפורמה הקרנה בעלי חיים קטנים, ביצענו מונחה MRI תלת-ממד קונפורמיים הקרנה עם חיית המחמד המשנה של אמצעי אחסון מבוססי לחיזוק באווירה פרה.

PET ו- MRI מודרך הקרנה של מודל גליובלסטומה עכברים באמצעות מיקרו-בעוצמה

For decades, small animal radiation research was mostly performed using fairly crude experimental setups applying simple single-beam techniques without ...

המטרה הכוללת של מתודולוגיה זו היא לבצע הקרנה קונפורמית מונחית תמונה בבעלי חיים קטנים. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום הרדיולוגיה כיצד לתאר נפחי גידול ספציפיים לטיפול בקרינה ממוקדת. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא מחקה את הטיפול האנושי בסרטן ומאפשרת הקרנת תאים של גידולים בחולדות.שימוש ב-PET להנחיית קרני הקרנה, מאפשר לקחת בחשבון את הביולוגיה של הסרטן כפיתוח חדש ומבטיח בתחום הרדיותרפיה לבעלי חיים קטנים. הכללת נפח מטרה ביולוגי, מאפשרת למקד את האזורים הפעילים והעמידים ביותר לקרינה של הגידולים, וכתוצאה מכך תוצאות טובות יותר של הטיפול. כדי לחסן את המוח של נקבת דייג 5344 מורדמת במשקל 170 גרם עם תאי גליומה, נקבת פישר 5344 עם תאי גליומה, ראשית, מאשרת הרגעה על ידי חוסר תגובה לצביטה בבוהן, מסירה את השיער מגובה העיניים לחלק האחורי של הגולגולת, ומורחת משחה על עיני החיה.לשתק את החיה במכשיר סטריאוטקטי. יש לחטא את העור החשוף ביוד פובידון, ולחשוף את הגולגולת בחתך של שני סנטימטרים בקו האמצע של הקרקפת. בעזרת מקדחת יהלום, צור חור של מילימטר אחד שני מילימטרים אחוריים ושניים וחצי מילימטרים לרוחב הברגמה בחצי הכדור הקדמי הימני.לאחר מכן, טען את המחט של מזרק אינסולין בגודל 29 עם חמישה מיקרוליטרים של תרחיף תאים, השתמש בבקר משאבת מיקרו-מזרק כדי להזריק את התאים לעומק שלושה מילימטרים לתוך הגולגולת בהנחיה סטריאוטקטית ומשוך את המחט לאט. סגור את החתך בשעוות עצם. לאחר מכן, יש לתפור ולחטא את העור עם יוד פובידון נוסף ולהשתמש במנורה אדומה כדי לייצב את טמפרטורת הגוף של החיה לאחר הניתוח עם ניטור עד להחלמה מלאה.שמונה ימים לאחר החיסון, חבר מחט בגודל 30 לצינור באורך 60 סנטימטר. ממוקם תוך ורידי בתוך וריד הזנב הצדדי, והנח את החיה המורדמת במיטת MRI. הנח את המיטה במחזיק עם סליל משטח מוח קבוע של חולדה, ומקם את המיטה בסליל מעביר גוף אחיזת חולדה בגודל 72 מילימטר.לאחר מכן, העריכו את צמיחת הגידול באמצעות סריקת לוקליזור, ואחריה סריקת אקו ספין משוקללת T2. אם גידול מאושר, התחל חוזה דינמי של 12 דקות רכישת MRI משופרת, והזריק גדוליניום המכיל חומר ניגוד לתוך הצינור הממוקם תוך ורידי 30 שניות לאחר תחילת הסריקה. כדי לשרטט את עוצמת האות לאורך זמן, השתמש בכלי ניתוח רצף התמונה כדי לבחור אזור עניין באזור הגידול החשוד ולנתח את צורת העקומה המשופרת של החוזה הדינמי המתקבל כדי לאשר את נוכחות הגליובלסטומה.לאחר מכן, רכשו רצף הד משוקלל T1 משופר ניגודיות. להדמיה רב-מודאלית של נפח המטרה, הכנס קטטר בגודל 26 לווריד הזנב והזריק 37 מגה-בקרל של העוקב הרדיואקטיבי PET המעניין ו-200 מיקרוליטר של מי מלח לתוך הצנתר. 15 דקות לפני רכישת ה-PET, הזריק את חומר הניגוד MRI דרך קטטר וריד הזנב והנח את החולדה המורדמת על מיטה רב-מודאלית בהתאמה אישית.מקם סמן רב-מודאלי אחד מתחת, מעל ובצד ימין של הגולגולת. בעזרת מחברי וו ולולאה, אבטח את החולדה למיטה. הנח את המיטה במחזיק החיה של סורק ה-MRI, תקן את סליל פני השטח של מוח החולדה ומקם את כל המערך בסליל משדר גוף אחיזת החולדה בגודל 72 מילימטר.השג סריקת לוקלייזר ואחריה רצף הד ספין משוקלל T1 משופר בניגודיות כפי שהודגם. בתום סריקת T1, העבר את החיה למכשיר ה-PET וקבל את סריקת ה-PET הסטטית המתאימה של 30 דקות במצב רשימה בהתאם לפרמטרים עבור עוקב ה-PET המוזרק. לאחר מכן, העבירו את המיטה למחזיק פלסטיק המאובטח על שולחן המיקום הרובוטי בעל ארבעת הצירים של המיקרו-רדיאטור.ולקבל סריקת CT לתכנון טיפול ברזולוציה גבוהה באמצעות פילטר אלומיניום של מילימטר אחד וגלאי סיליקון שטוח אמורפי בגודל 20 על 20 ס"מ. בחר ערכי אפור ידניים עד שתשיג פילוח טוב של עצם, רקמות רכות ואוויר. ודא שאין אוויר בתוך הגולגולת.לתכנון טיפול, ייבא את הטומוגרפיה הממוחשבת של התכנון, או CT, למערכת תכנון הטיפול הפרה-קליני, או PCTPS, ופלח ידנית את תמונת ה-CT לשלוש מחלקות רקמה שונות. ניתן להשיג היתוך מדויק על ידי הנחת יתר של עוצמת האות המוגברת של הגולגולת בסריקת ה-CT עם האות השחור בסריקת ה-MRI. טען סריקת MRI ורישום משותף באמצעות טרנספורמציות קשיחות וסמני הרב-מודאליות והגולגולת.טען את ה-MRI לתוך ה-PCTPS. לאחר מכן מלאו תחילה את מטריצת הטרנספורמציה. עברו מ-CT ל-MRI ובחזרה כדי לבדוק את האיחוי והוסיפו טרנספורמציות וסיבובים שמאלה, ימינה, אחורית, קדמית ונחותה, עד להשגת האיחוי המושלם.לאחר מכן, בחר את המטרה או ההקרנה במרכז הגידול משפר הניגודיות ב-MRI המשוקלל T1. אם יש לכלול מידע נוסף על PET, השתמש בתוכנת כימות התמונה הביו-רפואית כדי לכלול רישום CT/MRI PETCO. ראשית, טען את סריקת ה-CT, ולאחר מכן טען את סריקת ה-PET.בדוק את כיוון סריקת ה-PET בעת הטעינה. שנה את סרגל הצבעים של תמונת ה-PET ואת הכיוון. החל פילטר גאוס על התמונה, כך שקליטת העוקב בגידול נראית בבירור.התאם את ניגודיות ה-CT כדי להתחיל את תהליך היתוך התמונה כדי להשיג היתוך תמונה PET MRI, והשתמש בכלי קווי המתאר בתוכנת הכמות. לאחר הרישום המשותף, בחר את היעד במרכז קליטת ה-PET המוגברת בתוכנת הכימות. השתמש גם בסיבובים וגם בתרגומים ובדוק את המיזוג בכל פרוסות התמונה.בחר את מרכז האזור עם קליטת העוקב הגבוהה ביותר וחלץ את הקואורדינטות. והזן ידנית את הקואורדינטות ל-PCTPS. אם כלי היתוך התמונה האוטומטיים של PET MRI ו-CT אינם מייצרים היתוך טוב, ניתן להשתמש בכלי מתאר וטרנספורמציות ידניות כדי לשפר את תוצאות האיחוי.בחר את המינון שנקבע, מספר הקשתות, מיקום הקשת, טווח הסיבוב של הקשתות וגודל הקולימטור והתאם את ההגדרות לטיפול הקרינתי המונחה MRI או PET-MRI המתאים. עבור ההקרנה בפועל, בחר מסנן נחושת של 0.5 מילימטר, הגדר את מתח קרני הרנטגן ל-220 קילו-וולט, ואת זרם קרני הרנטגן ל-13 מילי-אמפר, ומקם את הקולימטור הימני על הגג. לאחר מכן, העבר את פרמטרי העברת הקרן המתאימים מה-PCTPS למיקרו-רדיאטור כדי לבצע את הטיפול הקרינתי.כדי לחקות את מתודולוגיית הטיפול בבני אדם להקרנת גליובלסטומה במודל פרה-קליני, מרכז האיזו להקרנה נבחר במרכז אזור הגידול המשופר בניגודיות ב-MRI המשוקלל T1, כפי שהודגם זה עתה. בניסוי זה, התפלגויות והיסטוגרמות של נפח המינון המצטבר של המינונים הממוצעים, המינימליים והמקסימליים של נפח המטרה, ונפחי רקמת המוח הנורמליים, חושבו עבור חמש חיות שונות. לצורך רישום משותף של שיטות ה-MRI וה-CT, תוכנת כימות התמונה הביו-רפואית מאפשרת שימוש בכלים רבים להתאמה קשיחה.על ידי יישום טרנספורמציה פשוטה, ניתן להעביר הן את מרכזי האיזו מבוססי MRI והן את ה-PET ל-PCTPS לחישוב מינון הקרינה בתוך כל איזו-מרכזי. טכניקה אחת קטנה ומסוימת יכולה לשמש להקרנת גידולים בחולדות ועכברים בשיעור שלנו אם מבוצעת כראוי. על ידי ביצוע הליך זה, חשוב לזכור לפקח על בעלי החיים בקפידה בזמן שהם תחת הרדמה.לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד ליישם הקרנה מונחית תמונה של בעלי חיים קטנים של מטרות גידול מעניינות.

pet-mri-guided-irradiation-glioblastoma-rat-model-using-micro

Research

JoVE Journal

Cancer Research

מחקר סרטן

הגידול בחולים המוח שגרתי לעבור הקרנות גולגולתי, ואף מועיל, טיפול זה לעתים קרובות תוצאות תפקוד קוגניטיבי מתישה. זו הבעיה הבלתי פתורה רציני כרגע, לא נותר קליני, העלתה את המאמצים שלנו כדי לתכנן תא גזע טיפולים מבוססי להתאוששות של קרינה הנגרמת decrements קוגניטיבי.

גזע להשתלות אסטרטגיות Cell לשיקום של ליקוי קוגניטיבי נגרמת על ידי הקרנות גולגולתי

מטרת מאמר זה היא לתאר את השימוש במודל גליובלסטומה orthotopic ללימודי chemoradiation. מאמר זה יהיה ללכת על פי עיבוד בתא, השתלה, והקרנות של העכבר באמצעות המודל תוך גולגולתי.

שילוב הקרנות של מודל העכבר Orthotopic המוח גידול

ההשתלה תוך גולגולתי של תאים לתוך GL261 C57BL / 6 עכברים מייצרת gliomas ממאיר לשחזר רבים מסימני ההיכר של multiforme glioblastoma האדם. השתמשנו GL261 התאים ביציבות להביע בלוציפראז כדי לאפשר לנו...

השרשה תוך גולגולתי עם 3D לאחר In vivo Bioluminescent הדמיה של gliomas Murine

אנו מתארים שיטה משולבת להשתלה המדויקת, stereotactic של תאי multiforme glioblastoma אדם לתוך המוח של עכברים בעירום וסידורי...

השרשה ותוך גולגולת Stereotactic<em&gt; בחי</em&gt; הדמית bioluminescent של xenografts גידול במערכת מודל עכבר של multiforme glioblastoma

מקור: Bolcaen, J., et. al., הקרנה מונחית PET ו-MRI של מודל חולדת גליובלסטומה באמצעות מיקרו-רדיאטור.  J. Vis. Exp. (2017)סרטון זה מדגים את ההליך להקמת מודל חולדות גליובלסטומה על ידי הזרקה סטריאוטקטית של תאי גליובלסטומה הגורמים לגידול במוח לקליפת המוח הקדם-מצחית.

יצירת מודל חולדה גליובלסטומה

מחקר על אסטרטגיות טיפול teratomas נגזר תאי גזע pluripotent חשוב התרגום קלינית של טיפול בתאי גזע. כאן, אנו מתארים לפרוטוקול, ראשית, להפיק תאי גזע-derived teratomas בעכברים ולאחר, מכן, ל סלקטיבי היעד ולטפל ויוו שימוש בעוצמה קטנה-חיה של גידולים אלה.

טיפול ממוקד, סלקטיבי של Teratomas נגזר תאי גזע Pluripotent באמצעות קרינה חיצוני קרן במודל של חיית-קטן

כאן אנו מציגים פרוטוקול לביצוע טומוגרפיה מבוססת טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים פרה-קלינית במודל גליובלסטומה עכברוש באמצעות אלגוריתמים שפותחו בתוך הבית כדי לייעל את הדיוק והיעילות.

פוזיטרונים פליטת טומוגרפיה מבוסס מינון ציור הקרנות טיפול במודל חולדת Glioblastoma באמצעות פלטפורמת מחקר קרינה בבעלי חיים קטנים

במאמר זה אנו מתארים מודל עכבר אורתוטופי פרה-קליני עבור GBM, שהוקם על ידי הזרקה תוך-גולגולתית של תאים שמקורם בגידולי מודל עכבר מהונדסים גנטית. מודל זה מציג את סימני ההיכר של המחלה של GBM אנושי. עבור מחקרים תרגומיים, הגידול במוח העכבר נמצא במעקב על ידי MRI in vivo והיסטופתולוגיה.

מודלים אורתוטופיים תרגומיים של גליובלסטומה מולטיפורמה

אנו מציגים גישה חדשנית למיקרוסקופ דו-פוטוני של העברת הגידול של ננו-חלקיקי תחמוצת ברזל עם תווית פלואורסצנטית לגליובלסטומה במודל עכבר.

מיקרוסקופיה תוך-חיונית דו-פוטונית של גליובלסטומה במודל מורין

מחסום הדם-מוח הוא משוכה משמעותית במתן טיפולים לגליובלסטומה, מחלה שאין לה תרופה. כאן, אנו מדווחים על פלטפורמת ננו טיפולית של תחמוצת ברזל מונחית תמונה in vivo שיכולה לעקוף את המחסום הפיזיולוגי הזה בזכות גודלו ולהצטבר בגידול.

העברת ננו-חלקיקים של מטען אוליגונוקלאוטיד במודל בעלי חיים רב-צורניים מסוג גליובלסטומה

גליובלסטומה היא צורה הרסנית של סרטן מוח ראשוני, וטיפול תרמי אינטרסטיציאלי בלייזר מתגלה כחלופה מבטיחה לכריתה כירורגית קונבנציונלית לגליובלסטומה שאינה ניתנת לניתוח. פרוטוקול זה מתאר מודל עכבר פרה-קליני אופטימלי שניתן להשתמש בו כדי לחקור את השפעות הטיפול או טיפולים משלימים וקומבינטוריים.

מודל עכברי בעל יכולת חיסונית לטיפול תרמי אינטרסטיציאלי בלייזר בגליובלסטומה

למדו שיטת הקרנה מודרכת תמונה לטיפול בגליובלסטומה בעכברושים באמצעות PET ו-MRI. טכניקה זו מאפשרת מיקוד מדויק של אזורים פעילים בגידול ומשפרת תוצאות טיפוליות במחקר טרום-קליני.

PET ו- MRI מודרך הקרנה של מודל גליובלסטומה עכברים באמצעות מיקרו-בעוצמה

גלה סרטונים נוספים