종양 간질유체 압력의 공간 측정: 간질유체 압력을 측정하는 방법

초록

출처: Stapleton et. al., 고형 종양의 관류, 간질성 유체 압력 및 리포솜 축적 측정. J. Vis. 특급 (2016).

이 비디오는 이미지 유도 로봇 시스템을 사용하여 관류 이미징을 통해 종양 내 간질액 압력을 측정하는 기술에 대해 설명합니다. 측정은 고형 종양 내에서 리포좀의 종양 내 축적과 비교됩니다.

프로토콜

1. 종양 간질유체 압력의 공간 측정

1. IFP를 측정하려면 25G 척추 바늘을 압력 변환기에 연결하고 50cm의 PE20 폴리에틸렌 튜브를 통해 IFP 수집 시스템에 연결합니다. 헤파린 설페이트/식염수(1:10)로 전체 시스템을 세척합니다.사용하기 전에 70% 이소프로필로 바늘을 소독하십시오.
2. 획득 시스템을 켜고 IFP 수집 소프트웨어를 실행한 다음 설정 파일을 로드하여 시스템을 보정하여 IFP 측정값을 mmHg 단위로 획득합니다. 가져오기 버튼을 클릭하여 IFP 데이터를 지속적으로 수집합니다.
3. 설명된 방법을 사용하여 CT-리포좀 주입 후 48시간에서 72시간 사이에 IFP 측정을 수행합니다(이는 종양에서 CT-리포좀의 피크 축적의 대략적인 시간에 해당).
   1. 주사기 펌프를 사용하여 400mg 요오드 ^kg-1 농도의 CT-리포솜 덩어리를 주입합니다. 약 150μl의 부피를 주입하도록 펌프를 설정합니다(25g 마우스 가정). 주입할 펌프의 '시작' 버튼을 누릅니다. 50μl의 식염수(카테터 부피의 2배)로 카테터를 수동으로 세척하여 전체 에이전트 양이 주입되고 카테터가 깨끗한지 확인합니다.
      CT-IFP 로봇에 IFP 바늘을 부착합니다.
4. 보정 스캔을 수행하여 CT-IFP 로봇과 CT 스캐너의 좌표계를 정렬합니다. CT-IFP 로봇에 부착 기준 마커를 추가하고 4개의 서로 다른 위치에서 기준 마커를 사용하여 4개의 체적 CT 스캔을 수행합니다.
   1. CT-IFP 로봇 컨트롤러 소프트웨어를 실행하고 로봇을 초기화한 다음 x, y, z 목표 위치를 입력하고 '이동' 버튼을 클릭하여 로봇을 세 위치로 이동합니다.
   2. 다음 x,y,z 좌표에서 CT 스캔을 수행합니다: (1) 0,0,0; (2) -10,0,0; (3) 0,7,0; 및 (4) 0,0,10. CT 스캐너 소프트웨어를 사용하여 90kV, 10mA, 16초 스캔을 선택하고 '시작'을 눌러 스캔을 시작합니다. 설명된 대로 스캔을 재구성합니다. 식염수와 혼합된 유리 요오헥솔 100μl(9:1 부피 비율)를 주입하도록 주사기 펌프를 설정하여 DCE-CT 스캔을 수행합니다.
      1. CT 스캐너 콘솔에서 80kV의 X-ray 에너지 설정, 90mA의 튜브 에너지를 사용하는 5분 동적 스캔을 선택하고 처음 30초 동안 1초마다 416개의 이미지 프로젝션을 캡처한 다음 10초마다 획득합니다. 5초의 DCE-CT 데이터를 캡처한 다음 주입 펌프의 시작 버튼을 누릅니다.
      2. DCE-CT 스캔 후 체적 해부학적 마이크로 CT 스캔을 수행합니다.
5. CT-IFP 로봇 정렬 소프트웨어를 실행합니다. 'Registration Data' 영역에 로드된 '추가' 버튼을 클릭하고 1.3에서 얻은 4개의 재구성된 정합 스캔을 선택한 다음 'open'.
   을 클릭합니다. 메모: 기준 마커의 픽셀 위치가 자동으로 소프트웨어에 입력됩니다.
   1. 'Calculate Transform' 버튼을 클릭한 다음 'Apply Transform' 버튼을 클릭합니다. 이를 통해 CT-IFP 로봇 좌표계를 CT 스캐너 좌표계로 변환하는 데 사용할 정렬 데이터가 생성됩니다. 캘리브레이션이 완료되면 동물 플랫폼을 CT-IFP 로봇에 부착합니다.
6. 의료용 공기 또는 산소와 혼합된 2% 이소플루란을 사용하여 각 마우스를 마취하고 발가락을 꼬집어 아무 반응도 관찰하지 않는지 확인합니다. CT-IFP 로봇 플랫폼에서 동물을 고정시키고 종양이 CT-IFP 로봇 시스템에 접근할 수 있도록 마우스를 배치합니다. IFP 바늘 삽입 중에 종양이 움직이지 않도록 테이프를 사용하여 종양을 고정합니다.
7. IFP 바늘을 삽입하기 전에 해부학적 마이크로 CT 스캔을 수행하십시오. 1.2에 설명된 단계를 사용하여 CT 데이터를 재구성합니다.
8. 사전 바늘 삽입 CT 데이터를 CT-IFP 로봇 정렬 소프트웨어에 로드합니다. 창과 수평을 조정하여 종양을 시각화합니다. 이미지에서 종양의 가장자리를 클릭한 다음 두 번째 가장자리 위치를 클릭합니다.
   메모: 소프트웨어는 두 위치 사이의 선형선을 따라 일련의 위치를 계산합니다. 목록에서 5에서 8까지의 균일한 간격의 위치에 대한 x, y 및 z 좌표에 유의하십시오.
9. 삽입하기 전에 헤파린 식염수로 바늘을 세척하여 IFP 시스템을 준비합니다.
10. 미리 결정된 첫 번째 바늘 위치를 x, y, z, CT-IFP 로봇 제어 소프트웨어에 입력하고 '이동' 버튼으로 이동을 눌러 로봇을 원하는 위치로 이동합니다. 'Insert Needle' 버튼을 클릭하여 바늘을 조직에 삽입합니다.
    1. 바늘을 삽입한 후 PE20 튜브를 꼬집었다 풀어 IFP 바늘과 조직 사이의 원활한 유체 통신을 보장하며, IFP 측정이 증가하고 IFP 수집 소프트웨어의 핀치 전 값으로 돌아간다는 점에 유의합니다. 기준선으로 돌아가지 않는 측정을 거부합니다.
11. 바늘을 삽입한 상태에서 해부학적 CT 스캔을 받은 다음 CT-IFP 로봇 제어 소프트웨어의 '바늘 후퇴' 버튼을 클릭하여 조직에서 바늘을 후퇴시킵니다. 바늘을 빼낸 후 IFP 값이 바늘 삽입 전 값으로 돌아가지 않는 IFP 측정을 거부합니다. 이는 측정 중에 바늘이 막혔을 수 있음을 나타냅니다. 각 바늘 위치에 대해 1.8-1.10단계를 반복합니다.
12. 바늘의 삽입 후 체적 CT 스캔에서 확인된 종양 부피의 질량 중심을 기준으로 바늘 포트의 x, y 및 z 위치를 계산하여 종양 부피 내에서 바늘 위치를 결정합니다.
13. 모든 측정이 완료된 후 동물을 우리로 되돌려 보냅니다. 동물을 방치하지 말고 의식을 되찾고 흉골 누운 자세를 유지할 수 있을 때까지 동물을 관찰하십시오.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
Omnipaque (Iohexol) 요오드 300 mg/ml	GE 헬스케어, 캘리포니아
eXplore Locus Ultra micro-CT 시스템	GE 헬스케어, 캘리포니아		CT-Console 소프트웨어를 사용하여 조작
27g 카테터 SURFLO 날개형 주입 세트	Terumo Medical Products, 미국	SV*27엘
PE20 폴리에틸렌 튜빙	Becton Dickinson, 미국	427406
펜촉 25G × 3.5인치 Whitacre 척추 바늘	Becton Dickinson, 미국	405140	IFP 바늘
P23XL 압력 트랜스듀서	하버드 장치, 캘리포니아	P23XL
PowerLab 4/35, 브리지 앰프, LabChart Pro 7.0	ADInstruments Pty Ltd., 미국	PL3504, FE221	IFP 획득 시스템 및 획득 소프트웨어
CT-Sabre 소형 애니몰 중재 시스템(CT-IFP 로봇)	Parallax Innovations, 캘리포니아		CT-IFP 로봇 제어 소프트웨어를 사용하여 조작
CT-IFP 로봇 정렬 소프트웨어 사용자 정의 Matlab 소프트웨어
DCE-CT 분석 소프트웨어			맞춤형 Matlab 소프트웨어