腫瘍間質液圧の空間計測:間質液圧測定法

要約

出典:Stapleton et al., Measurements of Perfusion, Interstitial Fluid Pressure and Liposomes Accumulation in Solid Tumors. J. Vis. Exp. (2016).

このビデオでは、画像誘導ロボットシステムを使用した灌流イメージングにより、腫瘍内の間質液圧を測定する技術について説明しています。測定値は、固形腫瘍内のリポソームの腫瘍内蓄積と比較されます。

プロトコル

1. 腫瘍間質液圧の空間測定

1. IFPを測定するには、50cmのPE20ポリエチレンチューブを介して25G脊髄針を圧力トランスデューサとIFP取得システムに接続します。システム全体をヘパリン硫酸塩/生理食塩水(1:10)で洗い流します。使用前にニードルを70%イソプロピルで滅菌してください。
2. 集録システムの電源を入れ、IFP集録ソフトウェアを起動して設定ファイルをロードし、mmHg単位のIFP測定値を取得するようにシステムを校正します。集録ボタンをクリックすると、IFPデータが連続して収集されます。
3. CTリポソームの注入後48〜72時間の間にIFP測定を実行します(これは、腫瘍内のCTリポソームのピーク蓄積のおおよその時間に対応します)、記載されている方法を使用して。
   1. シリンジポンプを使用して、400 mgのヨウ素^kg-1の濃度でCT-リポソームのボーラスを注入します。.ポンプを約 150 μl の容量 (25 g マウスを想定) を注入するように設定します。ポンプの「スタート」ボタンを押して注入します。50 μlの生理食塩水 (カテーテルの2倍の容量) でカテーテルを手動で洗浄し、全薬剤量が注入され、カテーテルが透明であることを確認します。
      IFP針をCT-IFPロボットに取り付けます。
4. キャリブレーションスキャンを実行して、CT-IFPロボットとCTスキャナーの座標系を位置合わせします。CT-IFPロボットに基準マーカーアタッチメントを追加し、基準マーカーを4つの異なる位置に置いて4つの容積CTスキャンを実行します。
   1. CT-IFPロボットコントローラソフトウェアを起動し、ロボットを初期化し、x、y、zのターゲティング位置を入力して「go」ボタンをクリックしてロボットを3つの位置に移動します。
   2. 次のx、y、z座標でCTスキャンを撮ります:(1)0,0,0;(2) -10,0,0;(3) 0,7,0;および (4) 0,0,10。CTスキャナーソフトウェアを使用して90kV、10mA、16秒のスキャンを選択し、「開始」を押してスキャンを開始します。説明に従ってスキャンを再構築します。シリンジポンプをセットして、生理食塩水と混合した遊離イオヘキソール100μlの容量を注入するように設定して、DCE-CTスキャンを実行します(容量比9:1)。
      1. CTスキャナーコンソールで、X線エネルギー設定を80 kV、チューブエネルギーを90mAに使用し、最初の30秒間は毎秒416の画像投影をキャプチャし、その後10秒ごとに取得する5分間のダイナミックスキャンを選択します。DCE-CTデータを5秒間キャプチャし、注入ポンプの開始ボタンを押します。
      2. DCE-CTスキャンの後、体積解剖学的マイクロCTスキャンを実行します。
5. CT-IFPロボットアライメントソフトウェアを起動します。「Registration Data」領域にロードされた「add」ボタンをクリックし、1.3で取得した4つの再構築されたレジストレーションスキャンを選択してから、「open」をクリックします。
   手記：基準マーカーのピクセル位置は、ソフトウェアに自動的に入力されます。
   1. 「変換の計算」ボタンをクリックし、「変換の適用」ボタンをクリックします。これにより、CT-IFPロボット座標系をCTスキャナー座標系に変換するために使用されるアライメントデータが生成されます。キャリブレーションが完了したら、動物用プラットフォームをCT-IFPロボットに取り付けます。
6. 医療用の空気または酸素を混合した2%イソフルランを使用して各マウスに麻酔をかけ、つま先をつまんで反応がないことを確認して確認します。CT-IFPロボットプラットフォーム上で動物を固定し、腫瘍がCT-IFPロボットシステムからアクセスできるようにマウスを配置します。IFP針の挿入中に腫瘍が動かないように、テープを使用して腫瘍を固定します。
7. IFP針を挿入する前に、解剖学的マイクロCTスキャンを実行してください。1.2 で説明されている手順を使用して CT データを再構築します。
8. プレニードル挿入CTデータをCT-IFPロボットアライメントソフトウェアにロードします。ウィンドウとレベルを調整して、腫瘍を視覚化します。任意の画像で腫瘍の縁をクリックし、次に2番目の縁の位置をクリックします.
   手記：ソフトウェアは、2つの位置間の直線に沿って一連の位置を計算します。リストから 5 から 8 の等間隔の位置の x、y、z 座標に注意してください。
9. 挿入前に針をヘパリン生理食塩水で洗い流して、IFPシステムを準備します。
10. 最初に事前に決定された針の位置をx、y、zに入力し、CT-IFPロボット制御ソフトウェアに移動し、「移動」ボタンを押してロボットを目的の位置に移動します。「Insert Needle」ボタンをクリックして、針を組織に挿入します。
    1. 針を挿入した後、PE20チューブをつまんで離すことで、IFP針と組織との間の良好な流体通信を確保し、IFP測定値が増加し、IFP取得ソフトウェアで挟む前の値に戻ることに注意してください。ベースラインに戻らない測定値は拒否します。
11. 針を挿入した状態で解剖学的CTスキャンを取得し、CT-IFPロボット制御ソフトウェアの「Retract Needle」ボタンをクリックして、組織から針を引っ込めます。針を抜いた後、IFP値が針挿入前の値に戻らない場合は、IFP測定を拒否します。これは、測定中に針が詰まった可能性があることを意味します。針の位置ごとに手順1.8から1.10を繰り返します。
12. 挿入後の針の体積CTスキャンで特定された腫瘍体積の重心に対する針ポートのx、y、およびzの位置を計算することにより、腫瘍体積内の針の位置を決定します。
13. すべての測定が完了したら、動物をケージに戻します。動物を放置せず、意識が回復して胸骨の横臥を維持できるようになるまで観察するように注意してください。

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
オムニペーク(イオヘキソール)300mgのヨウ素/ ml	GEヘルスケア、カリフォルニア州
eXplore Locus Ultra micro-CTシステム	GEヘルスケア、カリフォルニア州		CT-Consoleソフトウェアを使用して操作
27 G カテーテル SURFLO 翼付き輸液セット	テルモメディカルプロダクツ、米国	SV×27EL
PE20ポリエチレンチューブ	ベクトン・ディキンソン(アメリカ)	427406
ペン先25G×3.5フィートウィテカー脊髄針	ベクトン・ディキンソン(アメリカ)	405140	IFPニードル
P23XL圧力トランスデューサ	ハーバード・イスプラクティビティ(カリフォルニア州)	P23XL
PowerLab 4/35、ブリッジアンプ、LabChart Pro 7.0搭載	ADInstruments Pty Ltd., 米国	PL3504、FE221	IFPアクイジションシステムおよびアクイジションソフトウェア
CT-Sabre Small Animall Intervention system(CT-IFPロボット)	パララックス・イノベーションズ(カリフォルニア州)		CT-IFPロボット制御ソフトウェアを使用して操作
CT-IFPロボットアライメントソフトウェア カスタムMatlabソフトウェア
DCE-CT解析ソフトウェア			カスタムMatlabソフトウェア