Waiting
Processando Login

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

بناء فانتوم تعدد الوسائط ما قبل السريرية باستخدام مواد الأنسجة، محاكاة لضمان الجودة في قياس حجم الورم

Published: July 29, 2013 doi: 10.3791/50403

Summary

تصف هذه الورقة إجراءات في المنزل تشييد تعدد الوسائط قبل السريرية جعلت شبح الأنسجة محاكاة (TM) مواد لضمان الجودة (QA) من قياس حجم الورم في طرائق التصوير الحيوانية مثل الموجات فوق الصوتية (US)، التصوير المقطعي (CT) والمغناطيسية التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI).

Abstract

منظمة الصحة العالمية (WHO) ومعايير التقييم في استجابة الأورام الصلبة (RECIST) مجموعات عمل دعا معايير موحدة لتقييم الإشعاعي للأورام الصلبة في الاستجابة للعلاج المضادة للورم المخدرات في 1980s و 1990s، على التوالي. منظمة الصحة العالمية معايير قياس الأورام الصلبة في أبعاد اثنين، بينما القياسات RECIST فقط استخدام البعد واحد الذي يعتبر أكثر استنساخه 1، 2، 3،4،5. وقد استخدمت على نطاق واسع هذه المعايير باعتبارها العلامات البيولوجية التصوير المعتمدة فقط من قبل الولايات المتحدة للأغذية والدواء (FDA) 6. من أجل قياس استجابة الورم للأدوية المضادة للورم على الصور مع دقة، وبالتالي، هناك حاجة قوية لضمان (QA) إجراءات الجودة والمطابقة QA الوهمية.

لتلبية هذه الحاجة، والكتاب شيدت قبل السريرية تعدد الوسائط (على الموجات فوق الصوتية (US)، التصوير المقطعي (CT) والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)) الوهمية باستخدام الأنسجة محاكاة (TM)المواد استنادا إلى عدد محدود من الآفات المستهدفة المطلوبة من قبل RECIST بادخال تعديلات على Gammex التجاري الأمريكي فانتوم 7. الملحق في لي وآخرون. يوضح إجراءات الوهمية تلفيق 7. في هذه المقالة، يتم إدخال كافة البروتوكولات في خطوة بخطوة أزياء بداية مع إجراءات إعداد قوالب السيليكون لصب ورم محاكاة كائنات الاختبار في فانتوم، تليها إعداد مواد TM للتصوير تعدد الوسائط، وأخيرا بناء قبل السريرية تعدد الوسائط QA الوهمية. والغرض الرئيسي من هذه الورقة هو تقديم البروتوكولات للسماح لأي شخص مهتم في بناء مستقل شبحا لمشاريعهم الخاصة. إجراءات ضمان الجودة لقياس حجم الورم، وRECIST، وترد منظمة الصحة العالمية ونتائج القياس حجم الأجسام اختبار المقدمة في المؤسسات متعددة باستخدام هذا QA الوهمية بالتفصيل في لي وآخرون. 8.

Introduction

تقييم التغير في حجم الورم هو نقطة نهاية مهمة لتقييم النشاط من العقاقير المضادة للورم في كل من انكماش الورم وتطور المرض 9، 10. منظمة الصحة العالمية (WHO) ومعايير التقييم في استجابة الأورام الصلبة (RECIST) هي أساليب مقننة لتقييم الآفات التشريحية ورم في طرائق التصوير مثل الموجات فوق الصوتية (US)، التصوير المقطعي (CT) أو التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI). لمعايير منظمة الصحة العالمية، ويحسب للمنتج من الورم قطرها الأقصى وأكبر قطر عمودي في الطائرة عرضية للمناطق المستهدفة 4. في المقابل، لRECIST، ويتم احتساب مبلغ أطول بأقطار في الطائرة عرضية لعدد محدود من الآفات المستهدفة 4. على الرغم من الاهتمام المتزايد باستمرار في ورم تقييم الاستجابة العلاجية، لم يكن هناك أي ضمان الجودة قبل السريرية (QA) فانتوم / QA إجراءات العلامات البيولوجية التصوير.

محتوى "> وبالنظر إلى أن قياس حجم الورم استنادا إلى معايير منظمة الصحة العالمية و / أو RECIST هي العلامات البيولوجية التصوير المعتمدة فقط من قبل الولايات المتحدة للأغذية والدواء (FDA)، كنقطة انطلاق من QA لأي المؤشرات الحيوية التصوير الأخرى، لي وآخرون. تصميمها وبناؤها UTHSCSA / Gammex مارك 1 ومارك 2 الأشباح لQA قياس حجم الورم بالتعاون مع شركة Gammex 7. وكان مارك 1 الوهمية نسخة منقحة من Gammex التجارية في الولايات المتحدة الوهمية، وبالتالي، كان حجم كبير جدا لتناسب CT الحيوانية وMR الماسحات الضوئية، كما كانت بعض الأدوات في كافة 1 الوهمية غير الضرورية لقياس حجم الورم. وقد صمم مارك 2 الوهمية على أساس RECIST التي هي العلامات البيولوجية التصوير وافقت عليها الهيئة مؤخرا. ومع ذلك، فإن حجم مارك 2 فانتوم كان لا يزال كبيرا جدا بالنسبة MR الماسحات الضوئية، والتصوير المقطعي وMR جودة الصورة الوهمية لم يكن مقبولا لقياس حجم الورم دقيقة 7.

وصف QA فانتوم انهالعنان تم إعادة تصميم للتغلب على أوجه القصور في الخيالات السابقة وشيدت باستخدام الأنسجة محاكاة (TM) مواد والبروتوكولات المعدلة وضعت في مختبرنا. تصف هذه الورقة تفاصيل عن بروتوكولات للبناء فانتوم: أولا، يتم إدخال أساليب لإعداد قوالب السيليكون الصب اللازمة لورم محاكاة الكائنات اختبار وتجميع المدورة لالدورية شبحا لمنع الترسيب الجاذبية. وصفت الثاني، بروتوكولات لإعداد مواد TM معدلة من دي سوزا وآخرون. 'ق للولايات المتحدة، CT والتصوير بالرنين المغناطيسي 11. تم اختبار الخصائص الفيزيائية للمواد TM في كل طريقة للتأكد من أن المواد TM ممثلة الأنسجة الرخوة الإنسان كما لوحظ في الصور المكتسبة مع مختلف الطرائق، ولكن لا يتم عرض النتائج هنا. الثالث، يوصف بروتوكول للبناء الوهمية. وأخيرا، يتم عرض الصور الولايات المتحدة، CT وMR شبح كنتائج.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. فانتوم التصميم

ويرد الرسم من قبل السريرية تعدد الوسائط الوهمية في الشكل 1 7، 8. حجم فانتوم هو 38 ملم في القطر و 115 ملم في الطول للسماح للالوهمية التي يتم مسحها ضوئيا في الماسحات الضوئية الحيوانية المختلفة. شبح يحتوي على خمسة أجسام اختبار الورم محاكاة (قطر: 14، 10، 7، 4 و 2 مم) وضعت على عمق 10 ملم في فانتوم.

2. سيليكون قالب البناء

وقوالب السيليكون استعداد للادلاء الكائنات اختبار محاكاة للورم كما هو موضح في هذا القسم 7. يتم قطع جميع لوحات وقضبان الاكريليك المطلوب لإعداد قوالب السيليكون مع دقة 25 ميكرون في ورشة ميكانيكا في جامعة تكساس مركز العلوم الصحية في سان انطونيو (UTHSCSA).

  1. جعل خمسة ثقوب (قطر: 14، 10، 7، 4، 2 مم) لكائنات الاختبار وآخر خمسة ثقوب (القطر: 6 مم) لقضبان المحاذاة في اثنين من قاعدة الاكريليكلوحات (الحجم: 4.2 سم × 11.5 سم × 0.9 سم) (الشكل 2A).
  2. قطع أزواج التبادل مع ارتفاع 7، 5، 3.5، 2 و 1 ملم (الحجم: 1.0 سم × 5.5 سم) (الشكل 2B).
  3. إعداد كرات الصلب (قطر: 14، 10، 7، 4 و 2 مم، دقة: 2.5 ميكرون).
  4. مكان اثنين من أزواج التبادل مع ارتفاع 7 ملم وقاعدة لوحة على لوحة الأكريليك رقيقة في تسلسل وتشديد لهم باستخدام C-المشابك (الشكل 2C).
  5. إدراج الصلب الكرة مع 14 مم إلى 14 مم ثقب في قاعدة لوحة وذلك باستخدام الغراء JB KWIK (الشكل 2C). كرر الإجراءات لبقية الكرات (الشكل 2D) وعلى قاعدة لوحة أخرى. لاحظ أن كرات الصلب في اثنين من لوحات قاعدة يتم لصقها كصور المرآة 7.
  6. إرفاق أربع لوحات الاكريليك 2.5 سم ارتفاع (الحجم: 2.5 سم × 11.5 سم لاثنين من لوحات و 2.5 سم × 4.2 سم لمدة لوحات أخرى) على كل قاعدة باستخدام الشريط اللاصق مثل الأسوار (Figure 3A).
  7. نعلق لوحة أعلى (الحجم: 4.2 سم × 11.5 سم، مع خمسة ثقوب قطرها 0.8 سم من عشرة ثقوب مع 1.2 سم من القطر) في واحدة من الجمعيات لوحة قاعدة لإدراج خمسة قضبان الاكريليك (القطر: 0.8 سم والطول: 0.5 سم) مع 1 مم نصائح، وإلى إدراج خمسة قضبان المحاذاة (القطر: 0.9 سم والطول: 5.0 سم) وإلى صب سيليكون (الشكل 3A).
  8. إدراج قضبان الاكريليك في سم الثقوب 0.8 في لوحة أعلى وصولا إلى الجزء العلوي من كرات الصلب والغراء لهم باستخدام الغراء السيليكون. ثم تضاف قضبان المحاذاة في الثقوب في قاعدة لوحة من خلال ثقوب أكبر في لوحة أعلى (الشكل 3A).
  9. مزج الجزء ألف من السيليكون المطاط المركب مع جزء B في نسبة 10-1 من حيث الوزن.
  10. صب مركب مطاط السيليكون في التجمع وتجف الجمعية في درجة حرارة الغرفة لمدة 24 ساعة (الشكل 3B).

3. الجمعية الدوار

ريال عمانييتم إعداد tator من الأنابيب البلاستيكية ومحرك المشواة.

  1. طحن نهاية الترباس لتناسب حفرة من محرك المشواة.
  2. المسمار الترباس الأرض إلى نهاية الأنابيب البلاستيكية (طول: 270 ملم وقطرها الداخلي: 75 مم) باستخدام الجوز وغسالة.
  3. ينحني لوحات معدنية والغراء لهم على طبق من ذهب من البلاستيك باستخدام JB KWIK لدعم الأنابيب البلاستيكية وضبط ارتفاع الأنابيب البلاستيكية 7.

4. TM تحضير المواد

يتم تعديل بروتوكولات لإعداد المواد TM من تلك التي تم تطويرها في معمل د. إرنست L. مادسن في جامعة ويسكونسن ماديسون ومزيد من التفاصيل هي في لي وآخرون. 8،11.

4.1 الخلفية TM إعداد المواد

  1. تمرير الحليب كامل الدسم التجارية (200 سم مكعب) من خلال 20 ميكرون ثم 10 ميكرون مرشحات شبكة.
  2. حل الثيميروسال (0.2 غرام) في الحليب تصفيتها (100 سم مكعب).
  3. باستخدام فراغ البيت، ديغا هذاالحل الحليب لمدة 30 ثانية في درجة حرارة الغرفة.
  4. حل الجافة الاغاروز (2 ز) في الماء منزوع الأيونات (18 MΩ) (100 سم مكعب) في درجة حرارة الغرفة.
  5. ثم إضافة 1-بروبانول (7.9 سم مكعب) وباسو 4 (1 ز) إلى الحل الاغاروز.
  6. ديغا الحل الاغاروز ثم تسخينها في 95 ° C حمام الماء حتى يزيل الحل الاغاروز.
  7. بينما الحل الاغاروز مسح في 95 ° C حمام الماء، حرارة الحليب المكثف في 55 ° C حمام الماء.
  8. نقل الحل الاغاروز المنصهر إلى 55 درجة مئوية حمام الماء ليبرد.
  9. مرة واحدة كل الحلول هي عند درجة حرارة 55 مئوية، مزيج الاغاروز حل (50 سم) مع الحليب المكثف (50 سم) لجعل نسبة 50-50 من حيث الحجم ويحرك الخليط ببطء تليها إزالة فقاعة الهواء من على سطح الأرض.
  10. ثم إضافة EDTA (0.103 غرام) وCuCl 2 · 2H 2 O (0.06 ز) إلى الخليط الاغاروز لبن تليها التحريك كافية لضمان التجانس.
  11. وأخيرا، إضافة الخرز الزجاجي (15-60 μم القطر، يعني القطر: 35 ميكرون) (0.1 G) ويقلب الخليط النهائي مرارا وتكرارا. قبل الاستخدام، ونقع حبات الزجاج في حمض النتريك لمدة 24 ساعة لإزالة أي شوائب ومن ثم شطف الحامض.

4.2 اختبار الكائن TM إعداد المواد

يتم إعداد اختبار الكائن TM المواد بطريقة مشابهة كخلفية TM المواد باستثناء الفروق التركيبية التالية:

  1. تمرير الحليب كامل الدسم التجارية (20 سم) من خلال 20 ميكرون ثم 10 ميكرون مرشحات شبكة.
  2. حل الثيميروسال (0.02 ز) في الحليب تصفيتها (10 سم).
  3. حل الجافة الاغاروز (0.60 ز) في حل درجة حرارة الغرفة من الماء منزوع الأيونات (10 سم) و 1 بروبانول (0.79 سم مكعب).
  4. ديغا الحل الاغاروز ثم تسخينها في 95 ° C حمام الماء حتى يزيل الحل الاغاروز.
  5. بينما الحل الاغاروز مسح في 95 ° C حمام الماء، حرارة الحليب المكثف في 55 ° C حمام الماء.
  6. تحرك الE حل الاغاروز المنصهر إلى 55 ° C حمام الماء.
  7. مرة واحدة كل الحلول هي عند درجة حرارة 55 مئوية، مزيج الحل الاغاروز (5 سم) مع الحليب المكثف (5 سم) ويقلب الخليط ببطء تليها إزالة فقاعة الهواء من على سطح الأرض.
  8. ثم إضافة EDTA (0.0017 ز) وCuCl 2 · 2H 2 O (0.0010 ز) إلى الاغاروز لبن تليها التحريك كافية.

5. تعدد الوسائط الجمعية فانتوم

باستخدام قوالب السيليكون، ويتم إنجاز الخطوات التالية لبناء الوهمية تعدد الوسائط.

  1. على قالب سيليكون دون 1 ملم الثقوب، ونعلق خيط النايلون على طول وسط المجالات والغراء على طرفي القالب باستخدام السيليكون الغراء (الشكل 4A).
  2. باستخدام فرشاة ناعمة، وتطبيق الشحوم سيليكون على سطح قالبين (الشكل 4A) وتجميع اثنين من قوالب باستخدام قضبان المحاذاة.
  3. إعداد الكائن اختبار TM المواد كما هو موضح في القسم 4.2 وصاور من خلال ثقوب 1 ملم من العفن سيليكون باستخدام إبرة عيار 22 من حقنة.
  4. للسماح للكائنات اختبار لتعيين، تخزين قوالب في الثلاجة (5 ° م) لمدة حوالي 30 دقيقة.
  5. في كل جانب من وعاء نصف أسطواني (طول: 115 ملم وقطرها: 38 ملم)، وجعل اثنين من الثقوب من 1 ملم على عمق 10 مم من سطح الوهمية من أجل تركيب خيط النايلون مع كائنات الاختبار. جعل حفرة إضافية من 6 مم إلى صب خلفية TM المواد.
  6. تفريغ الكائنات اختبار مع خيط النايلون من القوالب (الشكل 4B) ومن ثم تحميل لهم في حاوية نصف أسطواني (الشكل 4C).
  7. باستخدام 3M سكوتش لحام DP-100 و 3M شريط لاصق، والتمسك رقيقة من الألومنيوم عدم إجراء (سمك: 0.12 ملم) على الحاوية الاكريليك. منع ملم ثقوب 1 في الحاوية الاكريليك تستخدم نفس الغراء (الشكل 4C).
  8. إعداد خلفية TM المواد بسرعة وسكبه ببطء في 6 ملم حفرة من الحاوية باستخدام الصغيرةقمع البلاستيك.
  9. بعد إزالة أي فقاعات الهواء، الغراء حفرة 6 مم باستخدام 3M سكوتش لحام DP-100.
  10. تجميعها مرة واحدة، وتناوب على الوهمية في 2 دورة في الدقيقة في المدورة ل4-5 ساعة في درجة حرارة الغرفة.
  11. إزالة خيط النايلون بعد المواد TM في فانتوم يصلب تماما.

6. التصوير تعدد الوسائط

يتم تفحص الوهمية في الموجات فوق الصوتية قبل السريرية، CT والرنين المغناطيسي والصور في ثلاث طرائق يتم الحصول. يتم وصف بروتوكولات التصوير بالتفصيل في لي وآخرون. 7، 8.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

الشكل 3 B والشكل 5 عرض اثنين من قوالب السيليكون لصب كائنات الاختبار، وتعدد الوسائط الوهمية، على التوالي. طول × عرض × عمق كل العفن هو 109 مم × 37 مم × 21 مم واثنين من قوالب متطابقة-الصور مرآة. واحدة قالب لديه 1 ملم الثقوب حيث المواد TM يمكن إدراجها باستخدام إبرة رقيقة. كل قالب يحتوي على خمسة ثقوب إضافية لقضبان المحاذاة. كان طول × عرض × عمق فانتوم هو 115 مم × 38 مم × 24 مم وكتلته الأولية 101.02 غرام. حجم الوهمية غير كافية لتناسب الماسحات الضوئية قبل السريرية.

وتظهر الصور التي حصل عليها الولايات المتحدة، CT والتصوير بالرنين المغناطيسي في الشكل (6). التباين بين الكائنات اختبار وخلفية كافية للتمييز بين الأشياء اختبار وقياس أحجامها. لم يلاحظ أي التحف شديدة في أي صورة باستثناء صدى صغيرة في صور في الولايات المتحدة.

her.within الصفحات = "دائما"> الشكل 1
الشكل 1. تصميم فانتوم تعدد الوسائط قبل السريرية. والوهمية لديه خمسة أشياء اختبار محاكاة للورم مع قطر 2 و 4 و 7 و 10 و 14 ملم وضعت في 10 مم من سطح الوهمية.

الشكل 2
الشكل 2. استعدادا لقوالب الصب السيليكون. A. A قاعدة اللوحة مع خمسة ثقوب لكائنات الاختبار وخمسة ثقوب آخر لقضبان المحاذاة. B. أزواج التبادل مع ارتفاع 7، 5، 3.5، 2 و 1 مم. C. كرات الصلب الإلتصاق باستخدام رقيقة لوحة اكريليك، والفواصل، لوحة قاعدة وC-المشابك، D. صفيحة قاعدة مع خمس كرات الصلب لاصق.

الشكل (3)
تين لدى عودتهم 3. إجراءات لقوالب الصب السيليكون. A. البناء من لوحة الجمعيات قاعدة قبل صب مركب السيليكون. B. قوالب السيليكون.

الشكل 4
الشكل 4. إجراءات الصب كائنات الاختبار باستخدام قوالب السيليكون. A. التحضير قبل الصب الأجسام اختبار في قوالب السيليكون باستخدام خيط النايلون، الشحوم سيليكون وقضبان المحاذاة. B. الأجسام اختبار في قالب السيليكون قبل التفريغ. C. تركيب الأجسام اختبار في وعاء الاكريليك .

الرقم 5
الشكل 5. شبحا تعدد الوسائط مصنوعة من مواد الأنسجة محاكاة. وتناسب الوهمية في الماسحات الضوئية حيوان مختلف في مؤسسات متعددة.

ontent "FO: المحافظة على together.within الصفحات =" دائما "> الشكل (6)
الشكل (6). A. الولايات المتحدة، B. CT وC. T2 المرجحة صور الرنين المغناطيسي من فانتوم و. الصور لا تظهر التحف شديدة وفقاعات الهواء. كان التباين بين الكائنات اختبار وخلفية كافية لقياس حجم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

وكان الهدف من هذه المقالة لتوفير وسائل لصنع مواد TM للتصوير تعدد الوسائط وبناء الوهمية تعدد الوسائط قبل السريرية كأداة QA لقياس حجم الورم دقيقة باستخدام طرائق مختلفة في مؤسسات متعددة. وكما ذكر سابقا، وقد وضعت مواد TM الأصلية كتبت بواسطة معمل د. إرنست L. مادسن في جامعة ويسكونسن ماديسون من لمتعدد التصوير طريقة البروستاتا الوهمية. نحن تعديل البروتوكولات المواد TM الدكتور مادسن لغرض الخاصة بنا من أجل الحصول على النقيض كافية بين الكائنات اختبار والخلفية وتمثيل الخصائص الفيزيائية للأنسجة لينة في الولايات المتحدة، CT وصور الرنين المغناطيسي. وأدخلت أساليب البناء الوهمية باستخدام منطقتنا البروتوكولات المواد TM لفترة وجيزة من قبل لي وآخرون. لأول مرة 7، 8. في هذه الورقة، وتم شرح البروتوكولات من المواد TM والبناء الوهمية بالتفصيل.

قبل الاستعدادات المادية TM، تم تخصيص قوالب السيليكون والمدورة في مختبرنا. منذ قوالب السيليكون يمكن أن يتقلص في عملية التجفيف، فمن المهم أن تختار مجمع السيليكون المناسب لإعداد قالب. قمنا بقياس القطر من كل كائن في قوالب باستخدام الفرجار نيست-ارجاعها بعد أن تشددت لضمان عدم وجود الحد الأدنى من الانكماش. كان محور دوار اللازمة لمنع الترسيب الجاذبية من الخرز الزجاجي في المواد الأساسية.

وأدلى مواد TM من العديد من المواد الكيميائية وذلك للأسباب التالية 7، 11، 12: حليب لديه نفس الخصائص كما الأنسجة البشرية؛ الثيميروسال يمنع الغزو الجرثومي في الحليب؛ المرشحات مش إزالة أي شوائب قد أدخلت خلال التعبئة والتغليف قبل التركيز والتجارية من الحليب؛ الاغاروز هو مادة الترابط وMR T2 الاسترخاء الوقت التعديل؛ لا يشمل الماء منزوع الأيونات أيونات المعادن التي تقلل من أوقات الاسترخاء على عكس مياه الصنبور؛ بروبانول يزيد من سرعة الصوت لتوفير المياهR (1،484 م / ث) إلى أن لأنسجة لينة (1،540 م / ث)؛ باسو 4 هو لCT تعزيز النقيض؛ النحاس 2 + / EDTA يقلل MR T1 وقت الاسترخاء؛ حبات الزجاج هي لتعزيز النقيض الولايات المتحدة. وتناقش التباين في الصور والخواص الفيزيائية في لي وآخرون. 8.

وينبغي degassed المواد TM من الكائنات اختبار وحقن ببطء من خلال 1 مم حفرة في قالب سيليكون باستخدام حقنة لتجنب فقاعات الهواء في كائنات الاختبار. مرة واحدة ويلقي الكائنات اختبار في قوالب السيليكون، فإنها يجب أن يتم تحميل إلى فانتوم الاكريليك على الفور، وينبغي تغطية الجزء العلوي من فانتوم ولصقها على الفور وكذلك لمنع الجفاف من الكائنات الاختبار.

الدوري زنها من فانتوم هو ضروري للتحقق من الجفاف. وأظهرت النتائج التي توصلنا إليها أن هناك أقصى 1.68٪ خسارة الوزن في السنة في الخيالات لدينا وهي مقبولة لتطبيق الوهمية. هذه الخسارة يمكن تصحيحها عن طريق injectin دورياز المياه بديل أنيق. ومع ذلك، فإن تأثير فقدان الوزن على التغييرات في الصور يحتاج إلى أن التحقيق عن طريق مسح الوهمية وقياس حجم الأجسام اختبار دوري. ومن المهم أيضا للحفاظ على الوهمية في درجة حرارة الغرفة وبعيدا عن الرطوبة لمنع الجفاف.

وQA الوهمية الحالية لا تأخذ بعين الاعتبار التباين في شكل لوحظ في الحيوانات النموذجية أو الأورام البشرية. وبالتالي، فإن الوهمية مع كائنات الاختبار من شكل غير منتظم تحتاج إلى أن تبنى واختبارها كما دراستنا المستقبل 8. ومع ذلك، فإن الوهمية الحالية لا تزال صالحة للاستعمال لأغراض أخرى، مثل دقة معايرة نظام التصوير، واختبار دقة أداة القياس في الولايات المتحدة، CT أو نظم MR، وهلم جرا. فإنه يمكن أيضا أن تستخدم سريريا مع إعادة النظر في حجم الوهمية.

لقياس حجم الورم QA باستخدام أنظمة الوهمية، الحيوانات الصغيرة التصوير التي لديها القدرة على توفير ثلاث صور ثلاثية الأبعاد (مطلوبة الطول والعرض والعمق في الشكل 5). وقد تم تطوير إجراءات ضمان الجودة لقياس دقة حجم الورم بما في ذلك المسح الضوئي الوهمية والبروتوكولات التصوير 8. لاستنساخ جودة الصورة، وينصح البروتوكولات التصوير نفسه بما في نفسه لفائف MR المستخدمة في هذه الدراسة منذ النقيض من التصوير يعتمد على المعلمات التصوير. ويشار في تفاصيل البروتوكولات التصوير لفي مقالاتنا السابقة و7،8 لأنها تستند إلى بروتوكولات التصوير الحيوانات الصغيرة التي استخدمت في UTHSCSA. وكان الولايات المتحدة، CT وMR الصور التي تم الحصول عليها في هذه الدراسة على النقيض كافية لقياس حجم الأجسام اختبار (الشكل 6). ومع ذلك، فإن جودة الصور الولايات المتحدة وCT ليست جيدة كما أن من صور الرنين المغناطيسي. في الولايات المتحدة، أكثر هلام ينبغي أن تستخدم لديهم اتصال أفضل بين غشاء الوهمية ومحول على السطح. على النقيض أفضل الصور في الولايات المتحدة، وهي زيادة طفيفة في كمية من الخرز الزجاجي في إعداد TM الخلفية يمكنيمكن استخدامها طالما خصائص الولايات المتحدة هي ضمن مجموعة لأنسجة لينة. وبالمثل، يمكن إضافة المزيد من باسو 4 إلى الخلفية TM المادية لتحسين CT التباين. وهناك طريقة أخرى لتحسين CT النقيض يكون لتقليل أنبوب الأشعة السينية الجهد أو لزيادة أنبوب الحالي، ولكن الماسحات الضوئية CT الحيوانات الصغيرة لديها خيارات محدودة لتعديل هذه المعلمات أنبوب.

RECIST، ومنظمة الصحة العالمية لا يتم عرض نتائج قياس حجم الأجسام اختبار هنا منذ يكونون خارج نطاق هذه الورقة. لي وآخرون. 8 البيانات التجريبية عرضت لفترة وجيزة تحليلها من ثلاثة قياسات مستقلة عن الولايات المتحدة، CT والتصوير بالرنين المغناطيسي في مؤسستين. في UTHSCSA، الانحرافات المعيارية (SD) لثلاثة قياسات في القطر من الكائنات الاختبار تراوحت 0-،06 ملم، 0،01-0،26 مم و0،01-0،09 مم للولايات المتحدة، CT والتصوير بالرنين المغناطيسي، على التوالي في ثلاثة اتجاهات متعامدة وخمسة في مختلف بأقطار. في جامعة كاليفورنيا في دنفر، تراوحت الانحرافات المعيارية 0،02-0،21 مم، من 0.01 إلى0.31 ملم، 0،06-0،29 مم للولايات المتحدة، CT والتصوير بالرنين المغناطيسي، على التوالي. ويرد مزيد من المعلومات في لي وآخرون. 7، 8. وسوف تشمل دراسة أخرى في المستقبل أكثر المراقبين للتحقيق تقلب بين المراقب.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

Acknowledgments

المؤلفون ممتنون للدكتور مادسن في جامعة ويسكونسن ماديسون وCristel Baiu في Gammex شركة لتقديم المشورة بشأن المواد TM. المؤلفون ممتنون أيضا للدكتور مالكولم ديفيد موراي لتوفير وسائل لبناء الوهمية.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Reagent/Material  
PVC pipe N/A N/A Home Depot
Bolt, nut, washer and metal plates N/A N/A Home Depot
Acrylic plates and rods N/A N/A Plastic supply in San Antonio, TX
Steel balls Nordex, Inc. AEC-M2-2, -4, -7, -10 and -14 2, 4, 7, 10 and 14 mm diameter
C-clamps Adjustable Clamp 1420-C 2 inch length
Masking tape 3M Industrial Adhesives and Tapes 2600  
Duct tape 3M Industrial Adhesives and Tapes S-3763SIL  
J-B KWIK J-B WELD Co. 380238  
3M Scotch-Weld Epoxy Adhesive 3M Industrial Adhesives and Tapes DP-100  
Silicone grease Permatex, Inc. 22058  
Silicone glue DAP, Inc. 688  
Silicone rubber compound Smooth-ON, Inc. Smooth-SilTM950 Part A and B A:B mix ratio = 10:1 by weight
Brush N/A N/A Hobby Lobby
Syringe Becton Dickinson 309604 10 ml
Needle Becton Dickinson 305156 22-gauge 1.5 inch length
Funnel N/A N/A  
Mesh filters Small parts, Inc. CMN-0010-C and CMN-0020-C 10 and 20 μm
Whole milk N/A N/A HEB in San Antonio, TX
Thimerosal Sigma-Aldrich Co. T5125  
Propanol Sigma-Aldrich Co. 33538  
EDTA Sigma-Aldrich Co. 431788  
CuCl2 Sigma-Aldrich Co. 459097  
Agarose Sigma-Aldrich Co. A0169  
BaSO4 Sigma-Aldrich Co. B8675  
Glass beads Potters Industries, Inc. 3000E  
PET/AL/LLDPE* Pechiney Plastic Packaging, Inc. Pechiney Spec 151 Phantom cover material
  *Polyethylene terephthalate/aluminum/linear low density polyethylene
Equipment  
Rotisserie motor Brinkmann 812-7103-S Home Depot
Water bath 1 Precision, Inc. Model: 282, Serial #: 601091552  
Water bath 2 VWR, Inc. Model: 1212, Serial #: 08119606  
Ultrasound Visualsonics Serial #: 770/120-259  
CT Gamma Medica-Ideas Serial #: GR 0050  
MRI Bruker Part #: W3301390, Serial #: 0030  

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Prasad, S. R., et al. CT tumor measurement for therapeutic response assessment: Comparison of unidimensional, bidimensional, and volumetric techniques-Initial observations. Radiology. 225 (2), 416-419 (2002).
  2. Cortes, J., et al. Comparison of unidimensional and bidimensional measurement in metastatic non-small cell lung cancer. Br. J. Cancer. 87 (2), 158-160 (2002).
  3. Saini, S. Radiologic measurement of tumor size in clinical trials: past, present, and future. AJR Am. J. Roentgenol. 176 (2), 333-334 (2001).
  4. Suzuki, C., et al. Radiologic measurements of tumor response to treatment: practical approaches and limitations. Radiographics. 28 (2), 329-344 (2008).
  5. Therasse, P., et al. RECIST revisited: A review of validation studies on tumour assessment. Eur. J. Cancer. 42 (8), 1031-1039 (2006).
  6. O'Connor, P. B., et al. Quantitative imaging biomarkers in the clinical development of targeted therapeutics: current and future perspectives. Lancet Oncol. 9 (8), 766-776 (2008).
  7. Lee, Y. C., et al. Preclinical multimodality phantom design for quality assurance of tumor size measurement. BMC Med. Phys. 11 (1), (2011).
  8. Lee, Y. C., et al. QA procedures for multimodality preclinical tumor drug response testing. Med. Phys. 37 (9), 4806-4816 (2010).
  9. Park, J., et al. Measuring response in solid tumors: comparison of RECIST and WHO response criteria. Jpn. J. Clin. Oncol. 33 (10), 533-537 (2003).
  10. Eisenhauer, E. A., et al. New response evaluation criteria in solid tumors: revised RECIST guideline (version 1.1). Eur. J. Cancer. 45 (2), 228-247 (2009).
  11. D'Souza, W. D., et al. Tissue mimicking materials for a multi-imaging modality prostate phantom. Med. Phys. 28 (4), 688-700 (2001).
  12. Mitchell, M. D., et al. Agarose as a tissue equivalent phantom material for NMR images. Magn. Reson. Imaging. 4 (3), 263-266 (1986).

Tags

الهندسة الطبية الحيوية، العدد 77، الهندسة الحيوية، الطب، علم التشريح، علم وظائف الأعضاء، علم الأحياء السرطان والبيولوجيا الجزيئية وعلم الوراثة، التداوي، والكيمياء والمواد (عام)، والمواد المركبة، ضمان الجودة والموثوقية، الفيزياء (عامة)، مواد نسيج-محاكاة، ما قبل السريرية ، تعدد الوسائط، وضمان الجودة، فانتوم، وقياس حجم الورم، السرطان، التصوير
بناء فانتوم تعدد الوسائط ما قبل السريرية باستخدام مواد الأنسجة، محاكاة لضمان الجودة في قياس حجم الورم
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Lee, Y. C., Fullerton, G. D., Goins, More

Lee, Y. C., Fullerton, G. D., Goins, B. A. Construction of a Preclinical Multimodality Phantom Using Tissue-mimicking Materials for Quality Assurance in Tumor Size Measurement. J. Vis. Exp. (77), e50403, doi:10.3791/50403 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter