Method Article

腫瘍サイズ測定における品質保証のために組織模倣材料を用いた前臨床マルチモダリティファントムの構築

DOI:

10.3791/50403

⸱

July 29th, 2013

 ,  , 
1Department of Radiation Oncology, University of Kansas School of Medicine, 2Department of Radiology, University of Texas Health Science Center at San Antonio

In This Article

Summary

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本論文では、ファントムは、このような超音波（米国）、コンピュータ断層撮影（CT）や磁気などの動物の画像診断法における腫瘍サイズ測定の品質保証（QA）のための（TM）材料組織模倣で作られた前臨床マルチモダリティを構築する社内手順について説明します共鳴イメージング（MRI）。

Abstract

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固形腫瘍における世界保健機関（WHO）と応答評価基準（RECIST）は、それぞれ1980年代と1990年代に抗腫瘍薬物療法に反応して固形腫瘍の放射線学的評価のための標準化された基準を提唱したワーキンググループ。 RECIST測定はわずか1、2、3,4,5より再現性であると考えられる一次元を使用するのに対し、WHO基準は、2次元の固形腫瘍を測定する。これらの基準は、広く、米国食品医薬品局（FDA）によって承認6のみ撮像バイオマーカーとして使用されている。精度の画像について、抗腫瘍薬に対する腫瘍の応答を測定するために、従って、堅牢な品質保証（QA）プロシージャと対応するQAファントムが必要である。

このニーズに対処するために、著者らは、前臨床マルチモダリティを組織模倣（TM）を使用してファントム（超音波（US）、コンピュータ断層撮影（CT）および磁気共鳴画像法（MRI）用）を構築材料Gammex米国の商業ファントム7を見直すことでRECISTで必要な標的病変の限られた数に基づいて。 Lee らの付録には、ファントム製作7の手順を示しています。この記事では、すべてのプロトコルがマルチモダリティイメージングのためTM材料の調製に続いて​​、ファントムで腫瘍シミュレーテストオブジェクトをキャストするためのシリコーン型を準備するための手順とステップ·バイ·ステップのファッション初めに導入されており、最終的に建設前臨床マルチモダリティQAファントム。本稿の主な目的は、独立して自分のプロジェクトのためにファントムの構築に興味がある人々を可能にするためのプロトコルを提供することです。 QA腫瘍サイズを測定するための手順と、RECISTし、このQAファントムを使用して、複数の機関で行われた試験対象の体積測定結果Lee らに詳細に示されている。8。

Introduction

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腫瘍の大きさの変化の評価は、腫瘍の縮小および疾患の進行9,10の両方において抗腫瘍薬の活性を評価するための重要なエンドポイントである。固形腫瘍における世界保健機関（WHO）と応答評価基準（RECIST）は、超音波（米国）、コンピュータ断層撮影（CT）または（MRI）磁気共鳴画像などの撮像モダリティの腫瘍病変の解剖学的評価のための体系化された方法である。 WHO基準については、腫瘍の最大径とターゲット地域の横断面における最大の垂直直径の積が04を算出する。対照的に、RECISTための、標的病変の限られた数の横断面で最も長い直径の合計は4で計算される。腫瘍治療応答評価における連続関心の高まりにもかかわらず、全く前臨床品質保証（QA）ファントム/ QAイメージングバイオマーカーのための手順がありませんでした。

コンテンツ">基準および/ ​​またはRECISTが他の撮像マーカー、Lee らのためのQAの出発点として、米国食品医薬品局（FDA）により承認された唯一の撮像バイオマーカーであるWHOに基づいて、その腫瘍の大きさ測定を考慮した。設計及びUTHSCSA / Gammexマーク1とGammex株式会社7と共同で腫瘍の大きさ測定のためのQAマーク2ファントムを構築した。マーク1ファントムGammex商業米国ファントムの改訂版だったため、サイズがに収まるように大きすぎました動物のCTやMRスキャナはまたマルコ1フ....

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Protocol

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1。ファントムデザイン

前臨床マルチモダリティファントムの図面は、 図1 7、図8に示されている。ファントムの大きさは直径38ミリメートルおよびファントムは、様々な動物のスキャナでスキャンすることができるように、長さが115ミリメートルである。ファントム内で10mmの深さに配置された：ファントムは5腫瘍シミュレーテストオブジェクト（14、10、7、4、直径2mm）が含まれています。

2。シリコンモールド建設

シリコーン型は、腫瘍シミュレーこの項7に記載のテスト·オブジェクトをキャストするために調製される。シリコーン金型の製造のために必要なすべてのアクリルプレートとロッドは、サン·アントニオ（UTHSCSA）のテキサス健康科学センターの大学の機械工場で25μmの精度でカットされています。

  1. 2アクリルベースの​​アライメントロッド用：テストオブジェクトと別の5つの穴（直径6mm）のために：5つの穴（14、10、7、4、直径2mm）を作るプレート（サイズ：4.2センチメートル×11.5センチメートル×0.9 cm）の（ 図2）。
  2. 7の高さとスペーサーのペアをカットし、5、3.5、2と1ミリ（サイズ：1.0㎝×5.5センチメー....

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Results

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図3と図Bそれぞれ5ショーテストオブジェクトをキャストするための2つのシリコーン型、およびマルチモダリティファントム、。縦×横×各金型の深さは109ミリメートルである×37ミリメートル×21 mmであり、2型は、同一の鏡像である。一方の金型は、TM材料は細い針を使用して挿入することができる1ミリメートルの穴を有している。各型は、アライメント棒のための追加の5つの穴を有している。ファントムの長さ×幅×深さ115ミリメートル×38ミリメートル×24 mmで、その初期質量は101.02グラムであった。ファントムの大きさは、前臨床スキャナに収まるように十分である。

米国、CTやMRIにより取得された画像は、 図6に示されている。テストオブジェクトと背景とのコントラストがテスト·オブジェクトを識別し、そのサイズを測定するのに十分である。重篤なアーティファクトは、米国の画像の小さな残響以外の任意の画像で観察されていません。

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Discussion

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この記事の目的は、マルチモダリティイメージングのためTM材料を作り、複数の機関で異なるモダリティを用いた正確な腫瘍の大きさの測定のためのQAツールとして前臨床マルチモダリティファントムを構築するための方法を提供することでした。前述したように、TMの素材は、もともとマルチイメージングモダリティ前立腺ファントム用ウィスコンシン大学マディソン校博士アーネストL.マドセンの研究室によって開発されました。我々はテストオブジェクトと背景の間に十分なコントラストを持つため、米国、CTやMR画像における軟部組織の物性を表現するために、私たち自身の目的のために博士マドセンのTM材料プロトコルを変更しました。当社独自のTM素材プロトコルが簡単にLee らによって導入された使用。初めて7、8用ファントムの建設のための方法。本論文では、TM材料やファントム構造のプロトコルが詳細に説明された。

TM材料の準備に先立ち、シリコーン金型やローテータは弊社ラボでカスタマイズされていた。シリコーンモールドは、乾燥の過程で収縮できるので、金型を製造するための.......

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Disclosures

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利害の衝突は宣言されていない。

Acknowledgements

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著者はTM材料に助言を提供するためGammex株式会社にウィスコンシン大学マディソンとCristel梅雨大学で博士マドセンに感謝しています。著者は、ファントムを構築する方法を提供するためにも博士マルコムデビッドマレーに感謝しています。

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
試薬/材料 
PVCパイプN/AN/A ホームデポ
ボルト、ナット、ワッシャー、金属板N/AN/A ホームデポ
アクリル板とロッドN/AN/Aテキサス州サンアントニオのプラスチック供給
鋼球Nordex, Inc.AEC-M2-2、-4、-7、-10、-142、4、7、10、14 mm径
Cクランプ調整可能なクランプ1420-C2インチ長さ
マスキングテープ3M 工業用接着剤とテープ2600 
ダクトテープ3M 工業用接着剤・テープS-3763SIL 
J-B KWIKJ-B WELD Co. (株)380238 
3Mスコッチウェルドエポキシ接着剤3M工業用接着剤およびテープDP-100 
シリコーングリースパーマテックス株式会社22058 
シリコーン接着剤DAP株式会社688 
シリコーンゴムコンパウンドスムースオン株式会社Smooth-SilTM950パートAおよびBA:B混合比= 10:1重量
ブラシN / AN / Aホビーロビー
シリンジベクトンディキンソン30960410 ml
ニードルベクトンディキンソン30515622ゲージ1.5インチ長さ
ファンネルN / AN / A 
メッシュフィルターSmall parts, Inc.CMN-0010-C および CMN-0020-C10 および 20 μm
全乳N/AN/AHEB テキサス州サンアントニ
ThimerosalSigma-Aldrich Co.T5125 
プロパノールシグマ-アルドリッチ株式会社33538 
EDTAシグマ・アルドリッチ(株)431788 
CuCl2Sigma-Aldrich(株)459097 
アガロース・シグマ・アルドリッチ(株)A0169 
BaSO4Sigma-Aldrich(株)B8675 
ガラスビーズポッターズ工業株式会社3000E 
PET/AL/LLDPE*ペチニープラスチック包装株式会社ペチニースペック 151ファントムカバー素材
 *ポリエチレンテレフタレート/アルミニウム/直鎖状低密度ポリエチレン
<強力>設備 
ロティサリーモーターブリンクマン812-7103-Sホームデポ
ウォーターバス 1Precision, Inc.モデル:282、シリアル#:601091552 
ウォーターバス2VWR株式会社モデル: 1212, シリアル #: 08119606 
超音波ビジュアルソニックスシリアル#:770/120-259 
CTガンマメディカ アイデアシリアル#:GR 0050 
MRIBrukerPart #: W3301390, Serial #: 0030 
のオ

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Prasad, S. R., et al. CT tumor measurement for therapeutic response assessment: Comparison of unidimensional, bidimensional, and volumetric techniques-Initial observations. Radiology. 225 (2), 416-419 (2002).
  2. Cortes, J., et al.

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Multimodality PhantomTissue mimicking MaterialsTumor Size MeasurementUltrasound CT MRISilicone Mold CastingQuality Assurance PhantomRECIST WHO CriteriaPreclinical Imaging QAPhantom Fabrication ProtocolTumor Simulating Test Objects

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