L'imaging a fluorescenza nel vicino infrarosso (NIRF) può migliorare l'esito terapeutico della chirurgia del cancro al seno consentendo la localizzazione intraoperatoria del tumore e la valutazione dello stato del margine chirurgico. Utilizzando fantocci mammari che simulano tessuti contenenti inclusioni fluorescenti che simulano il tumore, le potenziali applicazioni cliniche dell'imaging NIRF nei pazienti con carcinoma mammario possono essere valutate a scopo di standardizzazione e formazione.
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Articolo metodologico
Tissue-simulando Phantoms per valutare il potenziale vicino infrarosso applicazioni di imaging di fluorescenza nella chirurgia del cancro al seno
In questo articolo
Sommario
Abstract
Imprecisioni nella localizzazione del tumore intraoperatoria e la valutazione dei risultati chirurgici stato dei margini in esito ottimale della chirurgia conservativa del seno (BCS). L'imaging ottico, in particolare l'imaging di fluorescenza nel vicino infrarosso (NIRF), potrebbe ridurre la frequenza dei margini chirurgici positivi seguente BCS, fornendo al chirurgo uno strumento per la localizzazione del tumore pre-e intraoperatoria in tempo reale. In questo studio, il potenziale di NIRF guidata BCS è valutata utilizzando fantasmi del seno di tessuto-simulazione per motivi di fini di normalizzazione e di formazione.
Fantasmi del seno con caratteristiche ottiche paragonabili a quelle del tessuto mammario normale sono stati utilizzati per simulare intervento conservativo della mammella. -Tumore simulando inclusioni contenenti il colorante fluorescente verde indocianina (ICG) sono stati inglobati nei fantasmi in luoghi predefiniti e ripreso per la localizzazione del tumore pre e intraoperatorio, la resezione del tumore in tempo reale NIRF-guidata, NIRF-guidatovalutazione sulla portata della chirurgia, e la valutazione postoperatoria dei margini chirurgici. Una telecamera NIRF misura è stato utilizzato come prototipo clinico per scopi di imaging.
Fantasmi del seno contenenti inclusioni-tumorali simulando offrono uno strumento semplice, economico e versatile per simulare e valutare l'imaging tumorale intraoperatorio. I fantasmi gelatinose hanno proprietà elastiche simili a tessuti umani e possono essere tagliati con strumenti chirurgici convenzionali. Inoltre, i fantasmi contengono emoglobina e Intralipid per imitare l'assorbimento e la dispersione di fotoni rispettivamente, creando uniformi proprietà ottiche simili al tessuto mammario umano. Lo svantaggio principale delle immagini NIRF è la profondità di penetrazione limitato di fotoni quando propagazione attraverso il tessuto, che ostacola (non invasiva), l'imaging dei tumori profondi con le strategie epi-illuminazione.
Introduzione
Chirurgia conservativa del seno (BCS), seguita da radioterapia è il trattamento standard per i pazienti di cancro al seno con T 1-T 2 carcinoma mammario 1,2. Imprecisioni nella valutazione intraoperatoria della misura di risultato chirurgia dei margini chirurgici positivi in 20 al 40% dei pazienti sottoposti a BCS, che richiede un intervento chirurgico aggiuntivo o radioterapia 3,4,5. Sebbene ampia resezione del tessuto mammario sano adiacente potrebbe ridurre la frequenza dei margini chirurgici positivi, questo sarà anche ostacolare risultato estetico e aumentare comorbidità 6,7. Sono pertanto necessarie nuove tecniche che....
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Protocollo
1 Creare Silicone Stampi per Inclusioni-tumorali simulazione
- Raccogliere gli elementi solidi della forma desiderata e dimensione che può servire da modello per inclusioni-tumorali simulando, ad esempio, perline o marmi.
- Pulire accuratamente i modelli tumorali. Per garantire una facile rimozione dallo stampo in silicone, i modelli tumorali possono essere spruzzati con spray antiaderente o ricoperti da un sottile strato di vaselina o cera d'api.
- Mettere ogni modello in una piazza fortificata scatola separata sottile (plastica) con una superficie liscia. Se necessario, fissare il modello al fondo della scatola per mantenerlo i....
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Risultati
I risultati di questo studio sono stati precedentemente riportati altrove 9.
I nostri dati mostrano che l'imaging NIRF può essere applicata per rilevare inclusioni-tumorali simulando fluorescenti in fantasmi del seno di tessuto-simulazione, simulazione di chirurgia conservativa del seno NIRF-guidata in pazienti con carcinoma mammario. Utilizzando il nostro modello phantom, abbiamo trovato la localizzazione intraoperatoria del tumore, la resezione del tumore NIRF-guida, la valutazi.......
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Discussione
Abbiamo simulato potenziali applicazioni cliniche della BCS NIRF-guidati attraverso l'uso di fantasmi a forma di seno con inclusioni-tumorali simulazione integrate. Localizzazione intraoperatoria del tumore, la resezione del tumore NIRF-guida, la valutazione sulla portata della chirurgia, e la valutazione postoperatoria di margini chirurgici sono stati tutti trovati fattibile utilizzando un sistema di telecamere NIRF custom-costruire. Rilevamento non invasivo di inclusioni-tumorali simulando fluorescenti era fattibi.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato sostenuto da una sovvenzione della fondazione Jan Kornelis de Cock.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Emoglobina bovina | Sigma-Aldrich, Zwijndrecht, Paesi Bassi | H2500 | Simula l'assorbimento di fotoni nei tessuti |
| Intralipid 20% | Sigma-Aldrich, Zwijndrecht, Paesi Bassi | I141 | Simula la diffusione di fotoni nel tessuto |
| Silicone A traslucido 40 (silicone di poliaddizione a 2 componenti) | NedForm, Geleen, Paesi Bassi | Il pacchetto è composto da componenti A e B, che devono essere miscelati uno contro uno (A:B=10:1). Link alla pagina dei produttori: http://tinyurl.com/ncjq7jx | |
| Gelatina 250 Bloom | Sigma-Aldrich, Zwijndrecht, Paesi Bassi | 48724 | Costruzione di fantasmi a forma di seno |
| Agarose | Hispanagar, Burgos, Spagna | Costruzione di inclusioni che simulano il tumore | |
| Tris | Sigma-Aldrich, Zwijndrecht, Paesi Bassi | T1503 | |
| HCl | Sigma-Aldrich, Zwijndrecht, Paesi Bassi | 258148 | |
| NaCl | Sigma-Aldrich, Zwijndrecht, Paesi Bassi | S9888 | |
| NaN3 | Merck, Darmstadt, Germania | 822335 | ATTENZIONE: veleno grave. La tossicità di questo composto è paragonabile a quella dei cianuri alcalini solubili e la dose letale per un essere umano adulto è di circa 0,7 grammi. |
| Esempi di dispositivi di imaging NIRF per applicazioni intraoperatorie: | |||
| Piattaforma di imaging NIRF T2 | SurgVision BV, Heerenveen, Paesi Bassi | Sistema di imaging NIRF personalizzato utilizzato nel presente studio. Maggiori dettagli sono disponibili presso www.surgvision.com | |
| Photodynamic Eye | Hamamatsu Photonics Deutschland GmbH, Herrsching am Ammersee, Germania | PC6100 | www.iht-ltd.com |
| Kit del sistema di imaging FLARE | The FLARE Foundation Inc, Wayland, MA, USA | www.theflarefoundation.org | |
| Fluobeam | Fluoptics, Grenoble, Francia | www.fluoptics.com | |
| Fotocamera | portatile ArtemisQuest Medical Imaging BV, Middenmeer, Paesi Bassi | www.quest-mi.com | |
| Esempi di coloranti fluorescenti NIRF per applicazioni intraoperatorie: | |||
| Verde indocianina | ICG-PULSION, Feldkirchen, Germania | PICG0025DE | Colorante fluorescente di grado clinico per l'imaging NIRF utilizzato nello studio attuale. Maggiori dettagli sono disponibili all'indirizzo |
| www.pulsion.com IRDye 800CW NHS Ester | LI-COR Biosciences, Lincoln, NE, USA | 929-70021 | www.licor.com |
Riferimenti
- Bellon, J. R., et al. ACR Appropriateness Criteria® Conservative Surgery and Radiation - Stage I and II Breast Carcinoma. The Breast Journal. 17 (5), 448-455 (2011).
- Kaufmann, M., Morrow, M., Von Minckwitz, G., Harris, J. R.
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Ristampe e permessi
