Ten film przedstawia protokół przeprowadzania terapii sonodynamicznej guza mózgu w modelu mysim przy użyciu zogniskowanych ultradźwięków pod kontrolą rezonansu magnetycznego (MRgFUS). Przed leczeniem podaje się prekursor sonosensybilizatora, który gromadzi się w komórkach nowotworowych i jest aktywowany przez skoncentrowane ultradźwięki w celu wytworzenia reaktywnych form tlenu (ROS). Te ROS indukują stres oksydacyjny, powodując śmierć komórek nowotworowych i zmniejszoną proliferację.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Leczenie guzów mózgu w modelu mysim za pomocą terapii sonodynamicznej
481 wyświetleń
⸱
29 sierpnia 2025
W tym artykule
Streszczenie
Protokół
Wszystkie procedury z udziałem modeli zwierzęcych zostały zweryfikowane przez lokalną instytucjonalną komisję ds. opieki nad zwierzętami oraz weterynaryjną komisję rewizyjną JoVE.
1. Procedury rezonansu magnetycznego (MRI)
1. Weź łóżko do rezonansu magnetycznego ze zwierzęciem stereotaktycznie zamocowanym i umieść je w kołysce do rezonansu magnetycznego uprzednio podłączonej do skanera MRI (patrz tabela materiałów), umieszczając otwór w łóżku MRI na jego końcu do kołka na kołysce MRI, jak pokazano na rysunku 1. Podłącz rurki anestezjologiczne wlotowe i wylotowe do odpowiednich rurek w aparacie do rezonansu magnetycznego.
2. Wsuń kołyskę MRI zawierającą zwierzę do otworu MRI, upewniając się, że zachowałeś tę samą pozycję, w której umieszczono fantom.
3. Wykonaj lokalizator, aby zobaczyć lokalizację mózgu zwierzęcia, a następnie rezonans magnetyczny T1 po kontraście T1 obejmujący cały mózg.
4. Wyeksportuj skan MRI jako zestaw nieskompresowanych plików DICOM, po jednym dla każdego wycinka.
2. Skoncentrowane leczenie ultradźwiękami (ryc. 2)
1. Po zakończeniu skanowania wyjmij zwierzę z kołyski do rezonansu magnetycznego i umieść je na platformie, wsuwając przód łóżka w odpowiedni kołek z tyłu platformy i wsuwając tył łóżka w odpowiedni kołek.
2. Podłącz rurkę wlotową łóżka MRI do źródła izofluranu w celu znieczulenia i ustaw natężenie przepływu gazu na 1,0 ml/min, a parownik na 2,0% w celu utrzymania znieczulenia. Podłącz rurkę wylotową do kanistra z filtrem węglowym w celu wchłonięcia znieczulenia.
3. Przenieś zestaw plików DICOM do komputera i umieść je w folderze w głównym katalogu roboczym bieżącego badania.
4. W oprogramowaniu przejdź do głównej strony inicjalizacji i włącz tryb impulsowania, klikając Guided Focus Finding, a następnie klikając Jog Mode On.
5. Umieść odrobinę odwirowanego żelu ultradźwiękowego na głowie zwierzęcia, z taką ilością żelu, aby pokryć całą skórę głowy nad czaszką.
6. Wlej wodę dejonizowaną (DI) i odgazowaną do łaźni wodnej do 80%, a następnie umieść łaźnię wodną na odpowiednich kolumnach na platformie.
7. Opuść łaźnię wodną wypełnioną wodą demineralizowaną, aż dolna membrana dotknie żelu ultradźwiękowego na głowie zwierzęcia, tworząc powierzchnię sprzęgającą między wodą a żelem. Upewnij się, że żel do ultradźwięków pokrywa całą głowę zwierzęcia do kąpieli wodnej i aby w żelu ultradźwiękowym między kąpielą wodną a skórą głowy myszy nie było pęcherzyków powietrza.
8. Zanurz przetwornik ultradźwiękowy w łaźni wodnej, upewniając się, że na powierzchni przetwornika nie tworzą się pęcherzyki powietrza.
9. Opuść ramię przetwornika w trybie Jog Down w kierunku częściowo zanurzonego przetwornika i sprzęgnij je z przetwornikiem, wyrównując ze sobą szczeliny magnetyczne, podczas gdy powierzchnia przetwornika pozostaje zanurzona.
10. Wyłącz tryb impulsowania, a następnie wyjdź z wyszukiwania ostrości, tak jak to zrobiono na etapie inicjalizacji. Upewnij się, że potwierdziłeś pozycję wyjściową, tak jak wcześniej.
11. Przejdź do zakładki leczenia, a następnie prześlij pliki MRI po kontraście T1, klikając ikonę folderu w górnej środkowej części ekranu. Wybierz folder zawierający pliki DICOM, które zostały wcześniej przesłane do komputera, i otwórz je. Ten krok powinien automatycznie załadować wszystkie pliki DICOM w prawym górnym panelu.
12. Następnie, w zakładce Sonication Mode, wybierz odpowiedni tryb leczenia, wybierając Burst lub Continuous Wave. Jeśli jesteś w trybie serii, w zakładce Ustawienia sonikacji wprowadź długość serii, okres serii i liczbę okresów. Parametry te będą odpowiadały każdemu miejscu sonikacji. W trybie fali ciągłej wprowadź tylko czas trwania sonikacji.
UWAGA: W tym badaniu tryb fali ciągłej był używany przez 120 sekund.
13. Kliknij ikonę celu w górnej środkowej części strony i wybierz odpowiednie miejsca na odpowiednim wycinku MRI, w które ma być skierowany obszar ogniskowy ultradźwięków (FUS). Po kliknięciu pojawi się jasnoczerwony kwadrat z czerwonym kółkiem. Można wybrać więcej niż jedną opcję.
14. Po lewej stronie obrazu MRI znajduje się tabela, która zostanie wypełniona współrzędnymi 3D wybranych obszarów ogniskowych. W ostatniej kolumnie tabeli wprowadź poziom mocy, który ma być poddany sonikacji w każdym ognisku, który można obliczyć oddzielnie dla każdego używanego przetwornika w celu uzyskania żądanych poziomów ciśnienia lub intensywności. Kliknij każdy punkt ogniskowy w tabeli, aby potwierdzić, co spowoduje podświetlenie współrzędnych, a odpowiadający mu obszar ogniskowej na obrazie zmieni kolor na niebieski. nuta: Zapoznaj się z arkuszem danych przetwornika, aby określić, w jaki sposób przetłumaczyć poziom mocy wprowadzony do tabeli na ciśnienie lub intensywność, ponieważ wartości te są specyficzne dla przetwornika.
15. Gdy wszystkie obszary ogniskowe są zadowolone, wybierz Test ruchu. Spowoduje to, że oprogramowanie przesunie przetwornik do wszystkich ognisk, aby upewnić się, że ruchy są możliwe. Po potwierdzeniu oprogramowanie wskaże, że test ruchu został zakończony. Jeśli wystąpi błąd, dostosuj obszary ogniskowych tak, aby pasowały do osi 3D silników przetworników.
16. Gdy będziesz gotowy, wybierz Rozpocznij sonikację, aby rozpocząć protokół sonikacji, przesuwając przetwornik i stosując prawidłowe parametry FUS w każdym wybranym obszarze ogniskowym.
17. Po zakończeniu protokołu sonikacji odłącz przetwornik od ramienia przetwornika, usuń kąpiel wodną z platformy i zetrzyj żel ultradźwiękowy ze skóry głowy zwierzęcia.
18. Odkręć pręty zgryzowe i nauszne, wyjmij zwierzę z łóżka MRI, a następnie umieść zwierzę na ciepłej podkładce, aż zwierzę obudzi się ze znieczulenia. W tym momencie włóż zwierzę z powrotem do klatki.
19. W przypadku kolejnych zwierząt powtórzyć ten sam protokół, zaczynając od sekcji 6. 20. Po leczeniu pożądanych zwierząt należy oczyścić wszystkie powierzchnie, z którymi stykają się zwierzęta, 70% etanolem (patrz Tabela materiałów).
21. Wyjdź z oprogramowania, a następnie wyłącz i wyłącz każdy element wyposażenia.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Rysunek 1: Rozmieszczenie zwierząt. (A) Łóżko i kołyska do rezonansu magnetycznego, z różnymi częściami oznaczonymi: 1. Kołyska do rezonansu magnetycznego. 2. Stereotaktyczne łóżko MRI. 3. Pręty na uszy. 4. Pasek do gryzienia....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| System 7T PET-MR Bruker | Biospec 70/30 | ||
| Folia aluminiowa | marki | ||
| FUS Instruments | 2175 | ||
| Myszy Athymic nude | Charles River Laboratories | Kod szczepu 490 | |
| Pojemnik na odpady izoflouranu z węgla drzewnego | Patterson scientific | 78909457 | |
| Computer | FUS Instruments | 2269 | |
| Szkło osłonowe | Fisherbrand | 12-545J | |
| Monitor biurkowy | ASUS | VZ239H | |
| Golarka | elektronicznaWahl | 93235-002 | |
| Płodowa surowica bydlęca | Thermo Fisher Scientific | 16000044 | |
| Generator funkcji | Siglent | QS0201X-E01B | |
| Gadolinowy środek kontrastowy (Gadavist) | McKesson Corporation | 2068062 | |
| Gauze | Henry Schein | 101-4336 | |
| Lampa | grzewcza | ||
| Poduszka grzewcza | Kent Scientific | RT-0501 | |
| Komora indukcyjna | Patterson scientific | 78933388 | |
| Waporyzator izofluoranowy | Patterson scientific | 78916954 | |
| Isoflurane | Covetrus | 29405 | |
| System izofluranu | Patterson Scientific | ||
| Spektrum IVIS | Perkin Elmer | 124262 | |
| Nair | Church i Dwight Co. | ||
| Maść oftalmiczna | Maść | ||
| RK-50 System MRgFUS | FUS Instruments | 2182 | |
| Skala | |||
| Ostrze skalpela | Covetrus | 7319 | |
| Rękojeść skalpela | Fine Science Tools | 91003-12 | |
| Zestaw wkrętaków | Jakemy | JM-8160 | |
| Marker do skóry | Time Out | D538,851 | |
| Ramka stereotaktyczna | Kopf Instruments | 5000 | |
| Stereotaktyczny prototyp MRI plastikowy uchwyt do obrazowania | FUS Instruments | ||
| Przetwornik i pasujące pudełko | FUS Instruments | T515H750-118 | |
| Odgazowywacz ultradźwiękowy | FUS Instruments | 2259 | |
| Żel do ultradźwięków | ParkerLabs | 01-08 | |
| Łaźnia wodna | FUS Instruments | ||
| Ksylazyna | Covetrus | 1XYL006 |
