Medição espacial da pressão do fluido intersticial tumoral: um método para medir a pressão do fluido intersticial

Resumo

Fonte: Stapleton et. al., Medições de Perfusão, Pressão de Fluido Intersticial e Acúmulo de Lipossomas em Tumores Sólidos. J. Vis. Exp. (2016).

Este vídeo descreve uma técnica de medição da pressão do fluido intersticial dentro de um tumor por imagem de perfusão usando um sistema robótico guiado por imagem. As medidas são comparadas ao acúmulo intratumoral de lipossomas, dentro de um tumor sólido.

Protocolo

1. Medições espaciais da pressão do fluido intersticial do tumor

1. Para medir o IFP, conecte a agulha espinhal 25 G ao transdutor de pressão e ao sistema de aquisição do IFP através de 50 cm de tubo de polietileno PE20. Lave todo o sistema com uma solução de sulfato de heparina/solução salina (1:10). Esterilize a agulha com isopropil a 70% antes de usar.
2. Ligue o sistema de aquisição e inicie o software de aquisição IFP e carregue as configurações files para calibrar o sistema para adquirir medições IFP em mmHg. Clique no botão adquirir para coletar continuamente os dados do IFP.
3. Realize medições de IFP entre 48 e 72 horas após a injeção de lipossomas de TC (isso corresponde ao tempo aproximado de acúmulo de pico dos lipossomas de TC no tumor), usando o método descrito.
   1. Use a bomba de seringa para injetar um bolus de lipossomas CT a uma concentração de 400 mg de iodo ^kg-1. Defina a bomba para injetar um volume de aproximadamente 150 μl (assumindo um camundongo de 25 g). Pressione o botão 'start' na bomba para injetar. Lave manualmente o cateter com 50 μl de solução salina (duas vezes o volume do cateter) para garantir que toda a quantidade de agente foi injetada e que o cateter esteja limpo.
      Conecte a agulha IFP ao robô CT-IFP.
4. Realize varreduras de calibração para alinhar os sistemas de coordenadas para o robô CT-IFP e o scanner de TC. Adicione o acessório do marcador fiducial ao robô CT-IFP e execute uma tomografia computadorizada volumétrica de quatro com o marcador fiducial em quatro posições diferentes.
   1. Inicie o software do controlador do robô CT-IFP, inicialize o robô e mova o robô para as três posições inserindo as posições de mira x, y, z e clicando no botão 'ir'.
   2. Faça uma tomografia computadorizada nas seguintes coordenadas x, y, z: (1) 0,0,0; (2) -10,0,0; (3) 0,7,0; e (4) 0,0,10. Selecione uma varredura de 90 kV, 10 mA, 16 segundos usando o software do tomógrafo e pressione 'Iniciar' para iniciar a varredura. Reconstrua a varredura conforme descrito. Realize uma tomografia computadorizada DCE configurando a bomba de seringa para injetar um volume de 100 μl de iohexol livre misturado com solução salina (proporção de 9:1 por volume).
      1. No console do tomógrafo, selecione a varredura dinâmica de 5 minutos que usa uma configuração de energia de raios-x de 80 kV, uma energia de tubo de 90mA e captura 416 projeções de imagem a cada segundo durante os primeiros 30 segundos e seguidas por uma aquisição a cada 10 segundos. Capture 5 segundos de dados DCE-CT e pressione o botão Iniciar na bomba injetora.
      2. Após a varredura DCE-CT, execute uma micro-tomografia anatômica volumétrica.
5. Inicie o software de alinhamento de robôs CT-IFP. Clique no botão 'adicionar' carregado na região 'Dados de Registro' e selecione as quatro varreduras de registro reconstruídas obtidas em 1.3, depois clique em 'abrir'.
   nota: A localização do pixel do marcador fiducial será inserida automaticamente no software.
   1. Clique no botão 'Calcular Transformação' e, em seguida, clique no botão 'Aplicar Transformação'. Isso gera dados de alinhamento que serão usados para converter o sistema de coordenadas do robô CT-IFP no sistema de coordenadas do scanner de TC. Após a conclusão da calibração, conecte a plataforma animal ao robô CT-IFP.
6. Anestesiar cada camundongo usando isoflurano a 2% misturado com ar medicinal ou oxigênio e confirmar beliscando o dedo do pé e não observando nenhuma reação. Imobilize o animal na plataforma do robô CT-IFP e posicione o mouse de forma que o tumor seja acessível ao sistema do robô CT-IFP. Imobilize o tumor usando fita adesiva de forma que ele não se mova durante a inserção da agulha IFP.
7. Realize uma microtomografia anatômica antes de inserir a agulha IFP. Reconstruir os dados da TC utilizando os passos descritos em 1.2.
8. Carregue os dados do TC de pré-inserção da agulha no software de alinhamento do robô CT-IFP. Ajuste a janela e o nível para visualizar o tumor. Clique na borda do tumor em qualquer imagem e, em seguida, clique em um segundo local da borda.
   nota: O software calculará uma série de posições ao longo de uma linha linear entre as duas posições. Observe as coordenadas x, y e z para uma série de 5 a 8 posições uniformemente espaçadas da lista.
9. Prepare o sistema IFP lavando a agulha com solução salina de heparina antes da inserção.
10. Insira as primeiras posições de agulha pré-determinadas no x, y, z, no software de controle do robô CT-IFP e pressione e mova para o botão 'ir' para mover o robô para a posição desejada. Clique no botão 'Inserir agulha' para inserir a agulha no tecido.
    1. Após inserir a agulha, garanta uma boa comunicação fluida entre a agulha IFP e o tecido, beliscando e soltando o tubo PE20, observando que a medição do IFP aumenta e retorna ao valor pré-pinçamento no software de aquisição IFP. Rejeite medições que não retornam à linha de base.
11. Adquira uma tomografia computadorizada anatômica com a agulha inserida e, em seguida, clique no botão 'Retrair agulha' no software de controle do robô CT-IFP para retrair a agulha do tecido. Rejeite quaisquer medições de IFP em que o valor de IFP não retorne ao valor de pré-inserção da agulha após a retirada da agulha. Isso significa que a agulha pode ter ficado entupida durante a medição. Repita as etapas 1.8 a 1.10 para cada posição da agulha.
12. Determine a posição da agulha dentro do volume do tumor calculando as posições x, y e z da porta da agulha em relação ao centro de massa do volume do tumor, conforme identificado na tomografia computadorizada volumétrica pós-inserção da agulha.
13. Detorne os animais à gaiola depois que todas as medições forem concluídas. Não deixe os animais sozinhos e tenha o cuidado de observá-los até que a consciência seja recuperada e eles sejam capazes de manter a decúbito esternal.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Omnipaque (Iohexol) 300 mg de iodo/ml	GE Healthcare, CA
Sistema de micro-CT eXplore Locus Ultra	GE Healthcare, CA		Manipulado usando o software CT-Console
Conjunto de infusão alada SURFLO de cateter 27 G	Terumo Medical Products, EUA	SV*27EL
Tubulação de polietileno PE20	Becton Dickinson, EUA	427406
Ponta da caneta 25 G × agulha espinhal Whitacre de 3,5′′	Becton Dickinson, EUA	Rolamento 405140	Agulha IFP
Transdutor de pressão P23XL	Aparelho de Harvard, CA	Pág. 23XL
PowerLab 4/35, Bridge Amp, com LabChart Pro 7.0	ADInstruments Pty Ltd., EUA	PL3504, FE221	Sistema de aquisição IFP e software de aquisição
Sistema de Intervenção de Pequenos Animais CT-Sabre (Robô CT-IFP)	Parallax Innovations, CA		Manipulado usando o software de controle de robô CT-IFP
Software de alinhamento de robôs CT-IFP Software Matlab personalizado
Software de análise DCE-CT			Software Matlab personalizado