애완 동물 및 MRI 유도 세포종 쥐 모델의 방사선 마이크로 irradiator를 사용 하 여

이 방법론의 전반적인 목표는 작은 동물에서 이미지 유도 등각 방사선 조사를 수행하는 것입니다. 이 방법은 표적 방사선 치료를 위해 특정 종양 부피를 묘사하는 방법에 대한 방사선 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 가장 큰 장점은 인간의 암 치료를 모방하고 쥐의 종양에 대한 세포 방사선 조사를 허용한다는 것입니다.

PET를 사용하여 방사선 제거 빔을 안내하면 암 생물학을 소동물 방사선 요법 분야의 새롭고 유망한 개발로 고려할 수 있습니다. 생물학적 표적 부피를 포함하면 종양의 가장 활동적이고 방사선에 내성이 있는 부위를 표적화할 수 있어 치료의 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다. 마취된 170g 암컷 피셔 5344 쥐의 뇌에 신경교종 세포를 접종하기 위해, 암컷 피셔 5344 쥐에게 신경교종 세포를 접종하기 위해, 먼저 발가락 꼬집음에 대한 반응 부족으로 진정 작용을 확인하고, 눈높이에서 두개골 뒤쪽까지의 털을 제거하고, 동물의 눈에 연고를 바른다.

정위 장치에서 동물을 고정시킵니다. 노출된 피부는 포비돈 요오드로 소독하고, 두피 정중선 2cm 절개로 두개골을 노출시킨다. 다이아몬드 드릴을 사용하여 오른쪽 전두엽 반구의 브레그마에서 뒤쪽으로 2mm, 옆으로 2mm 반으로 1mm 구멍을 만듭니다.

다음으로, 29 게이지 인슐린 주사기의 바늘에 5 마이크로 리터의 세포 현탁액을 장전하고, 마이크로 주사기 펌프 컨트롤러를 사용하여 정위 유도하에 두개골에 3mm 깊이의 세포를 주입하고 바늘을 천천히 빼냅니다. 뼈 왁스로 절개 부위를 봉합합니다. 그런 다음 포비돈 요오드로 피부를 봉합 및 소독하고 빨간색 램프를 사용하여 수술 후 동물의 체온을 안정화하고 완전히 회복될 때까지 모니터링하십시오.

접종 후 8일이 지나면 30게이지 바늘을 60cm 길이의 튜브에 연결합니다. 측면 꼬리 정맥 내에 정맥 주사하고 마취된 동물을 MRI 침대에 놓습니다. 고정된 쥐 뇌 표면 코일이 있는 홀더에 침대를 놓고 72mm 쥐 홀드 본체 투과기 코일에 침대를 배치합니다.

그런 다음 국소 스캔으로 종양 성장을 평가한 다음 T2 가중 스핀 에코 스캔을 수행합니다. 종양이 확인되면 12분 동적 계약 강화 MRI 획득을 시작하여 스캔 시작 30초 후 정맥 주사된 튜브에 조영제가 포함된 가돌리늄을 주입합니다. 시간 경과에 따른 신호 강도를 플롯하려면 이미지 염기서열 분석 툴을 사용하여 의심되는 종양 영역 내에서 관심 영역을 선택하고 결과 동적 수축 강화 곡선의 모양을 분석하여 교모세포종의 존재를 확인합니다.

그런 다음 대비가 향상된 T1 가중치, 스핀 에코 시퀀스를 획득합니다. 대상 부피의 다중 방식 이미징을 위해 26 게이지 카테터를 꼬리 정맥에 삽입하고 관심 PET 방사성 추적자 37메가베크렐과 식염수 200마이크로리터를 카테터에 주입합니다. PET 채취 15분 전에 꼬리 정맥 카테터를 통해 MRI 조영제를 주입하고 마취된 쥐를 맞춤형 다중 양식 침대에 눕힙니다.

하나의 다중 양식 마커를 두개골의 아래, 위, 오른쪽에 배치합니다. 후크 및 루프 패스너를 사용하여 쥐를 침대에 고정합니다. MRI 스캐너의 동물 홀더에 침대를 놓고 쥐 뇌 표면 코일을 고정하고 전체 설정을 72mm 쥐 홀드 본체 투과체 코일에 배치합니다.

로컬라이저 스캔을 얻은 후 시연된 대로 대비 향상된 T1 가중 스핀 에코 시퀀스를 얻습니다. T1 스캔이 끝나면 동물을 PET 기기로 옮기고 주입된 PET 추적자의 매개변수에 따라 목록 모드에서 적절한 30분 정적 PET 스캔을 얻습니다. 그런 다음 마이크로 조사기의 4축 로봇 포지셔닝 테이블에 고정된 플라스틱 홀더로 침대를 옮깁니다.

그리고 1mm의 알루미늄 필터와 20 x 20cm 비정질 실리콘 평판 검출기를 사용하여 고해상도 치료 계획 CT 스캔을 얻습니다. 뼈, 연조직 및 공기의 양호한 분할을 얻을 때까지 수동으로 회색 값 임계값을 선택합니다. 두개골 내부에 공기가 없는지 확인하십시오.

치료 계획을 위해 계획 컴퓨터 단층 촬영(CT)을 전임상 치료 계획 시스템(PCTPS)으로 가져오고 CT 이미지를 세 가지 다른 조직 클래스로 수동으로 분할합니다. CT 스캔에서 두개골의 증가된 신호 강도를 MRI 스캔의 검은색 신호로 덮어씌움으로써 정확한 융합을 달성할 수 있습니다. MRI 스캔을 로드하고 강성 변환(rigid transformations)과 다중 양식 마커(multi-modality markers) 및 두개골을 사용하여 공동 정합합니다.

MRI를 PCTPS에 로드합니다. 그런 다음 먼저 변환 행렬을 채웁니다. CT에서 MRI로, 그리고 그 반대로 전환하여 융합 상태를 확인하고 완벽한 융합이 이루어질 때까지 왼쪽, 오른쪽, 후방, 전방, 하부의 우수한 변형 및 회전을 추가합니다.

그런 다음 T1 가중 MRI에서 조영제 강화 종양 중앙의 표적 또는 방사선 조사를 선택합니다. 추가 PET 정보를 포함해야 하는 경우 생체 의학 이미지 정량화 소프트웨어를 사용하여 CT/MRI PETCO 등록을 포함하십시오. 먼저 CT 스캔을 로드한 다음 PET 스캔을 로드합니다.

적재 시 PET 스캔의 방향을 확인하십시오. PET 이미지의 색상 스케일과 방향을 변경합니다. 이미지에 가우시안 필터를 적용하여 종양의 추적자 흡수가 명확하게 보이도록 합니다.

CT 대비를 조정하여 PET MRI 이미지 융합을 달성하기 위한 이미지 융합 프로세스를 시작하고 정량화 소프트웨어의 윤곽 도구를 사용합니다. 공동 등록 후 정량 소프트웨어에서 증가된 PET 추적자 흡수의 중심에 있는 대상을 선택합니다. 회전과 평행 이동을 모두 사용하고 이미지의 모든 슬라이스에서 융합을 확인합니다.

트레이서 활용률이 가장 높은 영역의 중심을 선택하고 좌표를 추출합니다. 그리고 PCTPS에 좌표를 수동으로 입력합니다. 자동 PET MRI 및 CT 이미지 융합 도구가 양호한 융합을 생성하지 못하는 경우 윤곽 도구와 수동 변형을 사용하여 융합 결과를 개선할 수 있습니다.

규정된 선량, 호 수, 호 위치, 호의 회전 범위 및 시준기 크기를 선택하고 적절한 MRI 또는 PET-MRI 유도 방사선 요법에 대한 설정을 조정합니다. 실제 조사의 경우 0.5mm 구리 필터를 선택하고 X선 전압을 220kW로, X선 전류를 13mA로 설정하고 갠트리에 올바른 시준기를 배치합니다. 그런 다음 PCTPS에서 마이크로 조사기로 적절한 빔 전달 매개변수를 전송하여 방사선 치료를 실행합니다.

전임상 모델에서 교모세포종 조사에 대한 인간 치료 방법론을 모방하기 위해, 방금 시연된 바와 같이 T1 가중 MRI에서 조영제 강화 종양 영역의 중심에서 방사선 조사를 위한 iso-center를 선택합니다. 이 실험에서는 5개의 서로 다른 동물에 대해 목표 부피의 평균, 최소 및 최대 용량, 정상 뇌 조직 부피의 분포 및 누적 용량량 히스토그램을 계산했습니다. MRI 및 CT 양식의 공동 정합을 위해 생체 의료 이미지 정량화 소프트웨어를 사용하면 강성 매칭을 위한 많은 도구를 사용할 수 있습니다.

간단한 변환을 적용하면 MRI 및 PET 기반 iso-centers를 모두 PCTPS로 전송하여 각 iso-center 내 방사선의 선량을 계산할 수 있습니다. 하나의 작은 특정 기술은 적절하게 수행되면 우리에게 수업에서 쥐와 생쥐의 종양을 조사하는 데 사용할 수 있습니다. 이 절차를 수행함으로써 동물이 마취되는 동안 동물을 주의 깊게 모니터링하는 것을 기억하는 것이 중요합니다.

이 비디오를 시청한 후에는 관심 종양 표적에 대해 이미지 유도 소동물 방사선 조사를 적용하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.