유방암 수술의 잠재적 인 근적외선 형광 이미징 응용 프로그램을 평가하는 팬텀을 조직 시뮬레이션

이 절차의 전반적인 목표는 유방 팬텀과 같은 조직을 사용하여 유방 보존 수술에서 근적외선 형광 이미징 응용 프로그램을 시뮬레이션하는 것입니다. 이것은 먼저 다양한 크기와 모양의 형광 내포물과 같은 종양을 생성함으로써 달성됩니다. 두 번째 단계는 인간의 유방 조직과 유사한 광학적 특성을 가진 유방 모양의 팬텀에 있는 형광 내포물을 통합하는 것입니다.

다음으로, 근적외선 형광 이미징 시스템을 적용하여 외과의가 수술 중 형광 종양과 같은 형광 종양의 위치를 파악하고 제거할 수 있도록 안내합니다. 마지막 단계는 형광 종양과 같은 내포물을 제거한 후 잔류 질환의 존재 여부에 대해 수술강 가장자리를 스캔하는 것입니다. 해당되는 경우, 외과의는 근적외선 형광 이미징 시스템에 의해 유도되는 남아 있는 종양 조직을 절제할 수 있습니다.

침대 CT 또는 MRI와 같은 기존 방법에 비해 이 기술의 주요 장점은 근적외선 형광입니다. 광학 이미징은 실시간으로 고해상도 이미지를 제공하며 수술 중 설정에 쉽게 적용할 수 있습니다. 또한 이 기술은 저렴하고 비이온화 방사선을 사용합니다.

시연은 본 연구단의 대학원생이 맡을 예정이다. 시작하려면 구슬이나 구슬과 같은 내포물을 시뮬레이션하기 위한 모델 역할을 할 수 있는 원하는 모양과 크기의 고체 항목을 수집합니다. 종양 모델을 철저히 청소하고 불규칙성을 제거합니다.

표면이 매끄럽고 벽으로 둘러싸인 별도의 얇은 정사각형 플라스틱 상자에 각 모델을 넣습니다. 필요한 경우 모델을 상자 아래쪽에 고정하여 제자리에 고정합니다. 그런 다음 필요한 양의 실리콘 성분 A를 믹싱 볼에 붓고 실리콘 성분 B를 중량의 10:1 비율로 추가합니다.

두 구성 요소를 철저히 혼합하십시오. 기포가 갇히지 않도록 플라스틱 상자에 실리콘 혼합물을 부드럽게 붓습니다. 곰팡이를 절단하고 종양 모델을 제거하기 전에 실리콘 혼합물이 최소 6시간 동안 응고되도록 하십시오.

선택적으로 실리콘 몰드를 지그재그 패턴으로 절단하여 깨끗하게 다시 맞을 수 있습니다. 형광 내포물을 만들려면 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 아지드화나트륨으로 제조된 50ml의 트리스 완충 식염수(TBS)에 2g의 아로스를 추가합니다. 끓는점에 도달할 때까지 전자레인지를 사용하여 aros 슬러리를 가열합니다.

아로스가 완전히 녹을 때까지 철저히 저어줍니다. 헤모글로빈 1.1g과 지질 내 5ml, TBS 20%-50ml를 넣고 이를 주변 유방의 광학적 특성과 유사하게 계속 저어주면서 aros 혼합물에 첨가합니다. 팬텀 조직은 83.8ml의 탈이온수에 20.0mg의 형광 염료 incy와 green을 추가합니다.

이 용액에서 5 밀리리터를 피펫으로 추출하여 aros 혼합물에 첨가하십시오. 14 마이크로 몰의 최종 농도를 얻기 위해. 주사기를 사용하여 실리콘 몰드에 H aros 혼합물을 부드럽게 채웁니다.

형광 함유물이 실온에서 약 1시간 동안 응고되도록 합니다. 알루미늄 호일로 전체 금형을 덮어 내포물을 빛으로부터 보호하십시오. 응고 후 금형을 부드럽게 열고 내포물을 누릅니다.

Aros 내포물을 알루미늄 호일로 싸서 빛과 탈수로부터 보호하고 섭씨 4도의 가습 보관 용기에 보관하십시오. 컵 모양의 틀을 구하여 원하는 크기와 부피의 가슴 팬텀을 만들어 가슴 팬텀을 만듭니다. 500 밀리리터의 부피로 젤라틴 50g을 첨가하고 TBS 500 밀리리터에 250 블룸을 추가합니다.

젤라틴 슬러리를 일정한 교반으로 섭씨 50도까지 가열합니다. 젤라틴이 완전히 용해되면 젤라틴 혼합물을 서서히 식히고 섭씨 35도의 일정한 온도로 유지하십시오. 지속적으로 저어주는 뜨거운 물 수조를 사용하여 광자 흡수를 시뮬레이션하기 위해 5.5g의 소 헤모글로빈과 25ml의 지질내 흡수를 추가합니다.

20%를 사용하여 조직에서 광자의 산란을 시뮬레이션합니다. 컵 모양의 곰팡이를 섭씨 4도에서 최소 1시간 동안 미리 식히십시오. 일단 식으면.

젤라틴 혼합물을 곰팡이에 미리 정의된 aros 종양의 깊이에 해당하는 수준으로 붓습니다. 포용성 시뮬레이션. 젤라틴 혼합물을 섭씨 4도에서 30분에서 1시간 동안 응고시킵니다.

응고 후 형광등을 모방한 종양을 팬텀 표면에 내포물을 일으키고 작은 바늘로 내포물을 임시로 고정합니다. 따뜻한 젤라틴 혼합물의 나머지 부분을 나머지 금형 볼륨에 부어 굴절 아티팩트를 생성하지 않고 두 층을 모두 접착할 수 있도록 합니다. 형광 종양의 위치를 표시하고, 팬텀이 섭씨 4도에서 밤새 굳어지도록 하기 전에 곰팡이의 내포물을 시뮬레이션합니다.

응고되면 개재물의 임시 고정에 사용되는 바늘을 제거하고 곰팡이에서 유방 팬텀을 부드럽게 제거합니다. 유방 팬텀을 알루미늄 호일로 싸서 섭씨 4도의 가습 보관 용기에 보관하여 빛과 탈수로부터 보호하십시오. 유방암 수술에서 표적 형광 이미징을 시뮬레이션하기 위해서는 수술 중 적용을 위한 근적외선 형광 카메라 시스템이 필요합니다.

형광 카메라 시스템 설정에 대해서는 텍스트 프로토콜을 참조하십시오. 유방 팬텀을 시뮬레이션하는 조직을 용기에서 꺼내 평평하고 형광등이 없는 표면에 놓습니다. 그런 다음 형광 이미징 장치를 유방 팬텀 위에 배치하여 종양을 절제할 수 있는 충분한 작업 거리를 둡니다.

개포물을 시뮬레이션하고, 형광 신호를 감지할 수 없는 경우 촉진 및/또는 팬텀 유방의 형광 이미징을 사용하여 형광 포함을 시뮬레이션하여 종양의 위치를 파악합니다. 개재물이 검출을 위해 팬텀에 너무 깊숙이 위치하거나, 개재물이 팬텀 유방의 크기에 국한되어 종양을 제거하면 이미지 획득 시간을 늘려야 합니다. 종양 제거 직후 종양 제거 후 기존 수술 장비를 사용하여 실시간 형광 유도에 따라 포함을 시뮬레이션하는 이미지, 남아 있는 형광 활성이 있는 경우 부적절한 절제를 나타내는 수술 구멍에 대한 이미지.

형광 신호가 이미지에 남지 않을 때까지 직접적인 형광 안내에 따라 잔여물을 절제합니다. 절제된 팬텀 단편은 형광 유도 거시적 마진 상태를 시뮬레이션합니다. 형광 유도 수술 중 종양 국소화의 대표적인 평가 결과가 여기에 나와 있습니다.

형광 종양과 같은 내포물은 약 2cm 깊이까지 검출되었습니다. 더 깊은 파종된 내포물은 오버레이 팬텀 조직의 절개 후 검출되었습니다. 외과의는 형광 종양에서 나오는 형광 신호(like inclusion)에 의해 지속적으로 안내를 받았습니다.

종양과 같은 봉입물을 제거한 후 팬텀에 대한 유방 보존 수술을 하는 동안 외과의는 수술강을 스캔하여 수술 정도를 평가했습니다. 남아 있는 형광 신호는 불완전한 종양 절제를 나타내며 동일한 수술 과정에서 종양 잔여물을 제거했습니다. 종양이 봉입과 같이 절제된 후, 절제된 덩어리를 이미지화하여 총 수술 마진 상태를 평가했습니다.

형광 이미징은 병리학자가 근접 또는 양성 마진으로 의심되는 영역을 정확히 찾아내어 미세한 마진 상태를 평가하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 의미는 근적외선 형광, 광학 이미징 에이전트를 단클론 항체와 같은 표적 Myers에 결합함으로써 유방 보존 수술에 대한 더 나은 결과를 위해 확장됩니다. 형광제의 표적 전달은 수술 중 이미징 응용 분야를 위해 얻을 수 있습니다.