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Articolo metodologico

Immagine-guida di consegna convezione-enhanced in gel di agarosio Modelli del cervello

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DOI:

10.3791/51466

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14 maggio 2014

In questo articolo

Sommario

Convezione avanzata consegna (CED) è stata proposta come opzione di trattamento per una vasta gamma di malattie neurologiche. Al fine di preparare professionisti sanitari per l'adozione del CED, sono necessari modelli di formazione accessibili. Descriviamo l'uso di gel di agarosio come un tale modello di cervello umano per il test, la ricerca, e la formazione.

Abstract

Convezione avanzata consegna (CED) è stata proposta come opzione di trattamento per una vasta gamma di malattie neurologiche. Neuroinfusion catetere CED permette di flusso di massa pressione positiva per fornire maggiori quantità di terapie per un obiettivo intracranica rispetto ai metodi di somministrazione dei farmaci tradizionali. L'utilità clinica del reale tempo MRI guidate CED (rCED) si trova nella capacità di colpire con precisione, monitorare la terapia e identificare le complicanze. Con la formazione, rCED è efficiente e le complicanze possono essere minimizzati. Il modello gel di agarosio del cervello fornisce uno strumento accessibile per i test CED, la ricerca e la formazione. Cervello simulato rCED permette la pratica della chirurgia finto fornendo anche un feedback visivo della infusione. Analisi di infusione consente di calcolare la frazione di distribuzione (Vd / Vi) permettendo l'allievo per verificare la somiglianza del modello rispetto al tessuto cerebrale umano. In questo articolo si descrive il nostro gel di agarosio phantom cervello e delinea importante metrics durante una CED protocolli di infusione e di analisi, mentre affrontando le insidie ​​più comuni affrontate durante CED di infusione per il trattamento della malattia neurologica.

Introduzione

Convezione-enhanced consegna (CED) è stata proposta come opzione di trattamento per un ampio spettro di disturbi neurologici, tra cui tumori maligni cerebrali, epilessia, disordini metabolici, malattie neurodegenerative (come il morbo di Parkinson) 1, ictus e trauma 2. CED impiega bulk flow pressione positiva per la distribuzione di un farmaco o altro infusate. CED fornisce consegna sicura, affidabile e omogenea di composti con peso molecolare, che vanno dal basso verso l'alto, a volumi clinicamente rilevanti 3. Somministrazione di farmaci tradizionali al tessuto cerebrale è fortemente limitata dalla barriera emato-encefalica

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Protocollo

1. Preparazione di gel Phantoms e Dye

  1. Preparare 0,2% gel di agarosio sciogliendo 2 g di 0,1% agarosio in polvere in 1000 ml di acqua deionizzata. Agitare la soluzione per circa 1 min per assicurare la corretta miscelazione; e forno a microonde immediatamente la soluzione in 3 min intervalli di 9 minuti o fino a quando chiara, mescolando tra gli intervalli.
  2. Mentre il gel di agarosio è liquido, versare la soluzione in 5 cm x 5 cm x 5 centimetri contenitori. Lasciare spazio nella parte superiore del contenitore di aggiungere acqua e lasciare il gel di agarosio raffreddare e decantare.
  3. Una volta che il gel agarosio si è solidificato (circa ....

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Risultati

Interpretazione e analisi di infusi CED coinvolgono diversi fattori importanti quali la frazione di distribuzione e reflusso infusate. Il calcolo frazione distribuzione dipende pesantemente sul calcolo del Vd. Pertanto, l'interpretazione accurata delle immagini RM è fondamentale. Proponiamo un metodo semi-automatico per riprodurre in modo affidabile queste misure, come riportato sopra. Questi metodi oggettivamente determinare l'area della sezione trasversale della nube infusate e un raggio approssimativo. Mentre.......

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Discussione

I passaggi critici per assicurare il successo dell'infusione sono: spurgo della linea di infusione di aria, mescolando il gel di agarosio, analizzando i dati di RM, con piccoli diametri catetere interno, utilizzando intensificato disegni catetere per minimizzare riflusso, e riducendo al minimo la pressione percepita dal gel o tessuto in cui viene infusa farmaco. Come affermato in precedenza, il danno principale al successo della infusione è aria linea di infusione. Correttamente e completamente lo spurgo della.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari in competizione.

Ringraziamenti

Gli autori desiderano ringraziare il personale dagli impianti di risonanza magnetica presso l'Semmes-Murphey Clinic, Memphis, Tennessee così come il reparto di Neurochirurgia presso l'Università del Tennessee Health Science Center a Memphis, Tennessee.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
ProhanceBraccoGadoteridol mezzi di contrasto radio
Colorante blu di bromofenoloBiorad161-0404Colorante per la visualizzazione infusa
Polvere di gel di agarosioBiorad161-3101EDUPolvere di agarosio per la creazione di gel
Medrad Veris MR Vital Sign MonitorMedradMR safe monitor della pressione di infusione
16 G Catetere SmartFlowCatetereinfusione SurgiVision
infusione MR Medrad ContinuumPompa per infusione sicura per la risonanza magneticaSMART
Frame Telaio per traiettoria guidata per risonanza magnetica Telaiocatetere per infusioneClearPoint
Software di imaging Osirix e visualizzatore DICOM SoftwareimagingVisualizzatore DICOM a 32 bit OsiriX
per Sistema di per di Osirix

Riferimenti

  1. Miranpuri, G. S., et al. Gene-based therapy of Parkinson's Disease: Translation from animal model to human clinical trial employing convection enhanced delivery. Annals of Neurosciences. 19, 133-146 (2012).
  2. Sillay, K., Hinchman, A., Akture, E., Salamat, S., Miranpuri, G., Williams, J., Berndt, D.

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Ristampe e permessi

Tag

Modello di gel di agarosioinfusione guidata da MRIanalisi della frazione di distribuzionepreparazione del cateteremonitoraggio della pressioneprevenzione del reflussocolorante a contrasto radiologicocontrollo della velocità di infusionerapporto di distribuzione del volume