טיפול סונודינמי לטיפול בגליובלסטומה מולטיפורמה במודל עכבר באמצעות מערכת אולטרסאונד ניידת ממוקדת ספסל

טיפול סונודינמי הוא טיפול אולטרסאונד ללא חתכים, ספציפי לגידול ובעוצמה נמוכה עבור גליובלסטומה, גידול מוח אגרסיבי ומהיר זה. הנחיית MR מאפשרת העברה מדויקת של אנרגיית אולטרסאונד ממוקדת זו לאזורים ספציפיים במוח, ובכך חוסכת רקמת מוח נורמלית ואזור רהוט. פרוטוקול זה נותן לחוקרים קו מנחה לטיפול סונודינמי פרה-קליני וכולל פרמטרים מגובים בספרות לטיפול בגליובלסטומה במודל מכרסמים.

לטכניקה זו פוטנציאל לטפל בגידולי מוח ובסוגים אחרים של מחלות מערכת העצבים המרכזית באמצעות קרינה בלתי מייננת ללא צורך בניתוחים פולשניים, ללא צורך בכימותרפיה כואבת, או ללא צורך בהקרנות. הפרוטוקול המדווח על מחקר זה יכול להיחשב בדרך כלל כחוזר ואמין עבור חוקרים המעוניינים באולטרסאונד ממוקד, אולטרסאונד ממוקד מונחה MR, טיפול סונודינמי ומדעי המוח, בעוד שמומחיות טכנית נחוצה לטיפול הולם ב- MRI ובמערכת אולטרסאונד ממוקדת. מי שידגים את ההליך יהיה גריפין מס, מהנדס מחקר ומדען כוכב עולה מהמעבדה שלי.

כדי להתחיל, להכין את מיטת MRI על ידי הנחת חתיכת חרוט האף לתוך החריץ שלה. לאחר מכן החליקו את מוט הנשיכה דרך חורי מוט הנשיכה הממוקמים על חרוט האף ובקצה המיטה, כאשר קצה מגן הנשיכה מרחף מעל הבאר הפתוחה במיטת MRI. הניחו את בעל החיים המרדים על מיטת ה-MRI כשאוזניו מסודרות עם חורי מוט האוזן הסטריאוטקטיים והצמידו את שיניו דרך מגן הנשיכה כדי לשמור אותו במקומו.

החלק את חרוט האף קדימה כך שהוא ממוקם מעל החלק העליון של חוטם החיה. החליקו את מוטות האוזניים דרך החורים משני צידי מיטת ה-MRI והרימו את ראשו של בעל החיים עד ששני מוטות האוזניים יוכלו להיכנס לתעלות האוזן של העכבר. ודא כי החיה נמצאת במצב נוח.

לאחר מכן, באמצעות מברג שטוח, חברו את הברגים תואמי MRI כדי לנעול את שני מוטות האוזניים, חרוט האף ומוט הנשיכה. בזמן שהחיה ממתינה, הניחו את מיטת ה-MRI על כרית חום חמה כדי לשמור על טמפרטורת הגוף. הכנס את הפנטום למיקום מיטת ה- MRI המתאים ולאחר מכן הכנס את מיטת ה- MRI לעריסת ה- MRI בחריץ המתאים לה.

הניחו את עריסת ה-MRI במיקום המתאים לה ב-MRI. בצע סריקת MRI של הפאנטום. הסר את העריסה משעמם המגנט, אך השאר אותה על הסורק.

הסר את מיטת ה- MRI המכילה את הפנטום מהעריסה, ולאחר מכן הנח את המיטה עם הפנטום על מערכת MRGFUS על ידי החלקת היתד בתחתית לחריץ הנכון שלה. חריץ את קצה הרישום על החריצים המגנטיים בזרוע המתמר כך שהוא יצביע כלפי מטה לכיוון הפאנטום. בתוכנה, בחר מציאת מיקוד מודרך ולאחר מכן בחר מצב ריצה מופעל כדי להתחיל בחיפוש מודרך וממוקד.

לאחר החלפת מצב ריצה, השתמש במקשים שמאל, ימין, למעלה, למטה, עמוד למעלה ועמוד למטה כדי לנוע ידנית סביב זרוע המתמר בכיוונים שמאל, ימין, קדימה, אחורה, למעלה ולמטה בהתאמה. התאימו את המצביע ידנית בכל שלושת הממדים עד שקצה המצביע ייגע במרכז דוגמת הצלב שנמצאת בחלק העליון של הפנטום. פרוסות הפנטום הציריות יאכלסו את המסך בצד ימין.

גלול בין פרוסות אלה באמצעות פס הגלילה של עכבר המחשב. התאם את הבהירות על-ידי לחיצה ממושכת על התמונה ולאחר מכן הזזת עכבר המחשב למעלה או למטה. לחץ על אמצע הפנטום ועיגול אדום יופיע.

לחץ וגרור על העיגול עד שהוא מגיע לאותו קוטר ומתיישר עם היקף הפאנטום. שמור קואורדינטות מיקום בית זה על-ידי לחיצה על הגדר LR, AP ו- SI. לחץ על מצב ריצה כבוי. הסר את קצה הרישום מזרוע המתמר ולאחר מכן בחר חיפוש מיקוד יציאה.

אשר את מיקום הבית כדי להשלים את רצף האתחול. קחו את מיטת ה-MRI המכילה את בעל החיים המקובע באופן סטריאוטקטי והניחו אותה בעריסה של ה-MRI שהייתה מחוברת קודם לכן לסורק ה-MRI. חבר את צינורות ההרדמה של הכניסה והיציאה לצינורות המתאימים במכשיר ה- MRI.

החליקו את עריסת ה-MRI המכילה את בעל החיים לתוך משעמם ה-MRI, והקפידו לשמור על אותו מיקום כמו המקום שבו הונח הפנטום. בצע לוקלייזר כדי לראות את המיקום של המוח החייתי ולאחר מכן סריקת MRI משוקללת T1 לאחר ניגודיות המכסה את המוח כולו באמצעות הגדרות MRI. בתוכנה, עבור לדף האתחול הראשי ולחץ על מציאת מיקוד מודרך.

לאחר מכן לחץ על מצב ריצה מופעל. לאחר מכן הניחו טפיחה של ג'ל אולטרסאונד צנטריפוגי על ראשו של בעל החיים, כך שהג'ל מכסה את כל הקרקפת מעל הגולגולת. לאחר מכן מלאו 80% מאמבט המים במים נטולי יונים, והניחו את אמבט המים על העמודים המתאימים על הרציף.

מנמיכים את אמבט המים עד שהקרום התחתון נוגע בג'ל האולטרסאונד שעל ראשו של בעל החיים, ויוצר משטח צימוד בין המים לג'ל. השקיעו את מתמר האולטרסאונד באמבט המים, וודאו שלא נוצרות בועות אוויר על משטח המתמר. לאחר הורדת זרוע המתמר, יישרו את החריצים המגנטיים זה עם זה בזמן שמשטח המתמר נשאר שקוע.

עבור מצב פרץ, עבור אל הכרטיסייה הגדרות סוניקציה והזן את זמן הסוניקציה. לחץ על סמל היעד באמצע העליון של הדף ובחר את המיקומים המתאימים על פרוסת MRI הנכונה שבה יש לכוון את אזור מוקד FUS. לחיצה על נקודת המוקד תסמן את הקואורדינטות ואזור המוקד המתאים בתמונה יהפוך לכחול.

העמודה האחרונה בטבלה מציגה את רמת העוצמה שיש להפעיל בכל נקודת מוקד. לאחר שתהיו מרוצים מכל אזורי המוקד, בחרו במבחן תנועה. לאחר המוכן, בחר הפעל סוניקציה כדי להתחיל את פרוטוקול הסוניקציה, להזיז את המתמר ולהחיל את פרמטרי FUS בכל אזור מוקד שנבחר.

קצב הגדילה של הגידולים מלפני הטיפול ועד 24 שעות לאחר הטיפול חושב על בסיס הלומינסנציה שנמדדה. התוצאות מראות כי החיות שטופלו הראו ירידה בצמיחת הגידול בהשוואה לקבוצת הביקורת. יתר על כן, הדמיית MR משופרת בניגודיות הראתה כי עוצמת גווני האפור הממוצעת של חומר הניגוד בגידולים עלתה בקבוצת הביקורת לגודל גדול יותר מאשר בקבוצות המטופלות, מה שמצביע על כך שכמות קטנה יותר של חומר ניגוד נכנסה לגידולים לאחר הטיפול.

בעוד שפיתחנו את הפרוטוקול המדווח לטיפול בגידולי מוח מסוג גליובלסטומה, אנו מצפים ללמוד כיצד עמיתים וחוקרים אחרים ימטבו את הפרמטרים שלהם עבור המחקר הספציפי שלהם. החדשות הטובות הן שהטיפול הסונודינמי נמצא כעת בשלב הראשון של הניסויים הקליניים בבני אדם, ואנחנו לא יכולים לחכות ללמוד על ההבטחות שלו עבור המטופלים שלנו. לקבלת יעילות מרבית, יש צורך באופטימיזציה פרה-קלינית של טיפול מדווח זה במודלים של בעלי חיים כדי לחקור סט והגדרה, כולל מגוון שלם של sonosensitizers, כמו גם טיפולים משולבים.