Waiting
Processando Login

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

Bioengineering

Opførelse af en præklinisk Multimodality Phantom Brug Tissue-efterlignende Materialer kvalitetssikring i tumorstørrelsen Measurement

Published: July 29, 2013 doi: 10.3791/50403

Summary

Dette papir beskriver interne procedurer at konstruere en præklinisk multimodalitet fantom lavet af væv-efterlignende (TM) materialer til kvalitetssikring (QA) i tumorstørrelse måling i animalske billeddiagnostiske metoder såsom ultralyd (US), computertomografi (CT) og magnetisk resonans (MRI).

Abstract

World Health Organization (WHO), og Response Evaluation Criteria i solide tumorer (RECIST) arbejdsgrupper fortaler standardiserede kriterier for radiologisk vurdering af solide tumorer som reaktion på anti-tumor lægemiddelterapi i 1980'erne og 1990'erne, hhv. WHO kriterier måler solide tumorer i to dimensioner, mens RECIST målinger kun bruge én dimension, der anses for at være mere reproducerbar 1, 2, 3,4,5. Disse kriterier er ofte blevet brugt som den eneste imaging biomarkør er godkendt af den amerikanske Food and Drug Administration (FDA) 6.. For at måle tumor respons på anti-tumor stoffer på billeder med nøjagtighed, derfor er et robust kvalitetssikring (QA) procedurer og tilhørende QA fantom nødvendig.

For at imødekomme dette behov, forfatterne konstrueret en præklinisk multimodalitet (for ultralyd (US), computertomografi (CT) og magnetisk resonans imaging (MRI)) fantom hjælp tissue-efterlignende (TM)materialer baseret på det begrænsede antal target-læsioner kræves af RECIST ved at revidere en Gammex amerikanske kommercielle phantom 7.. Tillægget til Lee et al. Viser procedurerne i phantom fabrikation 7.. I denne artikel er alle protokoller indført i en trin-for-trin mode begynder med procedurer for udarbejdelsen af ​​silikone forme til støbning tumor-simulering test objekter i fantom, efterfulgt af tilberedning af TM materialer til multimodalitet billeddannelse, og endelig opførelsen af præklinisk multimodalitet QA fantom. Det primære formål med dette oplæg er at give de protokoller til at tillade alle interesserede i selvstændigt konstruere et fantom til deres egne projekter. QA procedurer for tumorstørrelse måling, og RECIST, WHO og volumen måleresultater af test objekter lavet på flere institutioner, der anvender denne QA fantom er vist i detaljer i Lee et al. 8..

Introduction

Vurdering af forandringen i tumorstørrelse er et vigtigt endepunkt til evaluering af aktiviteten af anti-tumor lægemidler i både tumor krympning og sygdomsprogression 9, 10. World Health Organization (WHO) og Response Evaluation Criteria i solide kræftsvulster (RECIST) er de kodificerede metoder til anatomiske vurdering af tumor læsioner i billeddiagnostiske metoder såsom ultralyd (US), computertomografi (CT) eller magnetisk resonans (MRI). For WHO kriterier er produktet af tumor maksimal diameter og dens største vinkelrette diameter i tværgående plan for målområder beregnede 4.. I modsætning til RECIST er summen af længste diametre i det tværgående plan for et begrænset antal target-læsioner beregnede 4.. På trods af konstant stigende interesse for tumor terapeutisk respons vurdering har der ikke været nogen prækliniske kvalitetssikring (QA) fantom / QA procedurer for imaging biomarkør.

indhold "> I betragtning af at tumorstørrelse målinger baseret på WHO kriterier og / eller RECIST er den eneste imaging biomarkør er godkendt af den amerikanske Food and Drug Administration (FDA), som udgangspunkt for QA for eventuelle andre billeddiagnostiske biomarkører, Lee et al. konstrueret og fremstillet UTHSCSA / Gammex Mark 1 og Mark 2 fantomer til QA af tumorstørrelse måling i samarbejde med Gammex Inc 7.. Mark 1. phantom var en revideret udgave af en Gammex kommerciel amerikansk fantom og dermed størrelsen var for stor til at passe ind dyr CT og MR-skannere. Også nogle værktøjer i Mark 1 fantom var unødvendige for tumorstørrelse måling. Mark 2 phantom blev designet baseret på RECIST som er den seneste FDA-godkendt billeddannelse biomarkør. dog størrelsen af ​​Mark 2 fantom var stadig for stor til MR-scannere, og CT-og MR-billedkvaliteten af fantomet var ikke acceptabelt for nøjagtig tumorstørrelse måling 7..

QA phantom beskrev hanrein blev re-designet til at overvinde manglerne i de tidligere fantomer og konstrueret ved hjælp af modificerede tissue-efterlignende (TM) materialer og protokoller udviklet i vores laboratorium. Dette papir beskriver detaljerne i protokollerne for phantom konstruktion: Først metoder indføres for at forberede silikoneforme nødvendige for støbning tumor-simulering testgenstande og samle en rotator til at rotere et fantom at forhindre gravitation sedimentation. Sekund, protokoller for at forberede TM materialer modificeret fra D'Souza et al. 'S for USA, CT og MR scanning er beskrevet 11. De fysiske egenskaber af TM materialer blev testet i hver modalitet at sikre, at TM materialer repræsenterede humane bløde væv som observeret i de billeder optaget med forskellige modaliteter, men resultaterne er ikke vist her. For det tredje er protokollen for fantom konstruktion beskrevet. Endelig er USA, CT og MR billeder af fantomet præsenteret som resultat.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1.. Phantom Design

En tegning af prækliniske multimodale fantom er vist i figur 1 7, 8. Størrelsen af ​​fantomet er 38 mm i diameter og 115 mm i længden for at tillade fantom, der skal scannes i forskellige dyrearter scannere. Fantomet indeholder fem tumor-simulering test objekter (diameter: 14, 10, 7, 4 og 2 mm) placeret i en dybde på 10 mm inden for fantom.

2.. Silicone Mold Byggeri

Silikone forme er parat til at afgive de tumor-simulering testobjekter som beskrevet i dette afsnit 7.. Alle akrylplader og stænger, der er nødvendige for udarbejdelsen af ​​silikone forme skæres med en nøjagtighed på 25 um i maskinen butikken ved University of Texas Health Science Center på San Antonio (UTHSCSA).

  1. Gør fem huller (diameter: 14, 10, 7, 4, 2 mm) for test objekter og yderligere fem huller (diameter: 6 mm) til justering stænger i to akryl bundplader (size: 4,2 cm × 11,5 cm × 0,9 cm) (figur 2A).
  2. Skær spacer par med højde på 7, 5, 3,5, 2 og 1 mm (størrelse: 1,0 cm x 5,5 cm) (figur 2B).
  3. Forbered stålkugler (diameter: 14, 10, 7, 4 og 2 mm, nøjagtighed: 2,5 um).
  4. Placer to spacer par med højde på 7 mm og en bundplade på en tynd akrylplade i rækkefølge og stram dem ved hjælp af C-klemmer (figur 2C).
  5. Sæt stålkugle med 14 mm diameter i 14 mm hul i bundpladen og lim det ved hjælp JB KWIK (figur 2C). Gentage fremgangsmåden for resten af kuglerne (figur 2D) og for den anden bundplade. Bemærk at stålkugler i to bundplader er limet som spejlbilleder 7..
  6. Vedhæft fire 2,5 cm høje akrylplader (størrelse: 2,5 cm x 11,5 cm for to plader og 2,5 cm × 4,2 cm for yderligere to plader) på hver base, bruger malertape som hegn (Figur 3A).
  7. Fastgør den øverste plade (size: 4,2 cm × 11,5 cm, fem huller med 0,8 cm diameter, ti huller med 1,2 cm diameter) i en af ​​bundpladen forsamlinger at indsætte fem akryl stænger (diameter: 0,8 cm og længde: 0.5 cm) med 1 mm tip og indsætte fem alignment stænger (diameter: 0,9 cm og længde: 5,0 cm), og at hælde silikone (figur 3A).
  8. Sæt akryl stænger ind i de 0,8 cm huller i toppladen hele vejen til toppen af ​​stålkugler og lim dem ved hjælp af silikone lim. Sæt derefter tilpasning stænger i hullerne i bundpladen gennem større huller i den øverste plade (figur 3A).
  9. Bland del A af silikone gummiblanding med del B i forholdet 10 til 1 efter vægt.
  10. Hæld silikonegummi forbindelse i samlingen og tør samling ved stuetemperatur i omkring 24 timer (figur 3B).

3.. Rotator Assembly

Rotator fremstilles ud fra PVC-rør og en rotisserie motor.

  1. Slibe enden af ​​en bolt til at passe i hullet af en rotisserie motor.
  2. Skru jorden bolten til enden af ​​PVC-rør (længde: 270 mm og indvendig diameter: 75 mm) under anvendelse af en møtrik og en skive.
  3. Bøje metalplader og lim dem på en plastplade med JB KWIK at støtte PVC rør og at justere højden af PVC-røret 7.

4.. TM Klargøring

Protokollerne til fremstilling af de TM materialer ændret fra dem, der udvikles i Dr. Ernest L. Madsens laboratorium ved University of Wisconsin Madison og flere detaljer er i Lee et al. 8,11.

4.1 Baggrund TM materiale forberedelse

  1. Pass kommerciel sødmælk (200 cc) gennem 20 um og derefter 10 um mesh filtre.
  2. Opløs Thimerosal (0,2 g) i den filtrerede mælk (100 cc).
  3. Brug husvakuum, dette afgassesmælk opløsning i 30 sekunder ved stuetemperatur.
  4. Opløses tør agarose (2 g) i deioniseret vand (18 MOhm) (100 cc) ved stuetemperatur.
  5. Derefter tilsættes 1-propanol (7,9 cc) og BaSO 4 (1 g) til agaroseopløsningen.
  6. Degas agaroseopløsningen og derefter varme det i en 95 ° C vandbad, indtil agaroseopløsningen rydder.
  7. Mens agaroseopløsningen rydder i 95 ° C vandbad, varme kondenseret mælk i en 55 ° C vandbad.
  8. Flyt smeltede agarose opløsningen til 55 ° C vandbad for at køle ned.
  9. Når begge opløsninger er ved 55 ° C, blandes agaroseopløsning (50 cc) med kondenseret mælk (50 cc) for at gøre forholdet fra 50 til 50 ved volumen og langsomt blandingen omrøres efterfulgt af luftbobler fjernes fra overfladen.
  10. Derefter tilsættes EDTA (0,103 g) og CuCl2 · 2H 2 O (0,06 g) til agarose-mælk blandingen efterfulgt af tilstrækkelig omrøring for at sikre homogenitet.
  11. Til sidst tilsættes glasperler (15-60 μm diameter, middeldiameter: 35 um) (0,1 g) og omrør den endelige blanding gentagne gange. Før brug lægges glasperler i koncentreret salpetersyre i 24 timer for at fjerne eventuelle urenheder og derefter skylle syre.

4.2 Test objekt TM materiale forberedelse

Testobjekt TM materiale fremstilles på en lignende måde som baggrund TM materiale undtagen følgende sammensætning forskelle:

  1. Pass kommerciel sødmælk (20 cc) gennem 20 um og derefter 10 um mesh filtre.
  2. Opløs Thimerosal (0,02 g) i den filtrerede mælk (10 cc).
  3. Opløses tør agarose (0,60 g) i en opløsning ved stuetemperatur af deioniseret vand (10 cc) og 1-propanol (0,79 cc).
  4. Degas agaroseopløsningen og derefter varme det i en 95 ° C vandbad, indtil agaroseopløsningen rydder.
  5. Mens agaroseopløsningen rydder i 95 ° C vandbad, varme kondenseret mælk i en 55 ° C vandbad.
  6. Flyt the smeltede agarose løsning på 55 ° C vandbad.
  7. Når begge opløsninger er ved 55 ° C, blandes agaroseopløsningen (5 cc) med kondenseret mælk (5 cc) og langsomt omrøres blandingen efterfulgt af luftbobler fjernes fra overfladen.
  8. Derefter tilsættes EDTA (0,0017 g) og CuCl2 · 2H 2 O (0,0010 g) til agarose-mælk efterfulgt af tilstrækkelig omrøring.

5.. Multimodalitet Phantom Assembly

Ved hjælp af silikone forme, er følgende trin udføres for at konstruere multimodalitet fantom.

  1. På silikoneformen uden 1 mm huller, vedhæfte nylontråd langs midten af kugler og lim det ved begge ender af formen ved hjælp af silikone lim (figur 4A).
  2. Ved hjælp af en blød børste, påfør silikone fedt på overfladen af to forme (figur 4A) og samler to forme Med justering stænger.
  3. Forbered testobjekt TM materiale som beskrevet i afsnit 4.2 og pour det gennem 1 mm huller i silikoneformen ved hjælp af en 22-gauge kanyle af en sprøjte.
  4. At tillade test objekter at indstille, lagre formene i et køleskab (5 ° C) i omkring 30 min.
  5. I hver side af en halv-cylindrisk beholder (længde: 115 mm og diameter: 38 mm), så to huller på 1 mm i en dybde af 10 mm fra fantom overflade for at montere nylontråd med testobjekter. Gøre en ekstra hul på 6 mm til at hælde baggrund TM materiale.
  6. Losse test objekter med nylontråd fra formene (figur 4B), og derefter montere dem i halve cylindrisk beholder (figur 4C).
  7. Brug 3M Scotch-Weld DP-100 og 3M gaffatape, overholde tynde ikke-ledende aluminium (tykkelse: 0,12 mm) på akryl container. Blokere de 1 mm huller i akryl beholder med samme lim (figur 4C).
  8. Forbered baggrund TM materiale hurtigt og langsomt hæld det i 6 mm hul i beholderen ved hjælp af en lilleplastic tragt.
  9. Efter fjernelse af eventuelle luftbobler, lim 6 mm hul med 3M Scotch-Weld DP-100.
  10. Når samlet, rotere fantom ved 2 omdrejninger i rotator for 4 til 5 timer ved stuetemperatur.
  11. Fjern nylontråd efter TM materialer i fantom helt hærder.

6.. Multimodalitet Imaging

Fantomet scannes i præklinisk ultralyd, CT og MR og billeder i tre modaliteter er anskaffet. De billeddannende protokoller er beskrevet i detaljer i Lee et al. 7, 8.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Figur 3 B og Figur 5 viser to silikone forme til støbning test objekter, og multimodalitet fantom hhv. Den længde × bredde × dybde hver form er 109 mm × 37 mm × 21 mm og to forme er identiske spejlbilleder. En støbeform har 1 mm huller hvor TM materiale kan indsættes ved hjælp af en tynd nål. Hver form har yderligere fem huller til justering stænger. Den længde × bredde × dybde af fantomet er 115 mm × 38 mm × 24 mm, og dens oprindelige masse var 101,02 gram. Størrelsen af ​​fantomet er tilstrækkelig til at passe ind i prækliniske scannere.

Billeder erhvervet af UL, CT og MR er vist i fig. 6. Kontrasten mellem testobjekter og baggrund er tilstrækkelig til at skelne testobjekter og måle deres størrelse. Ingen alvorlige artefakter er observeret i nogen billeder, bortset fra små efterklang i de amerikanske billeder.


Figur 1. Design af et præklinisk multimodale fantom. Den phantom har fem tumor-simulering test objekter med en diameter på 2, 4, 7, 10 og 14 mm placeres 10 mm fra fantom overflade.

Figur 2
Figur 2. Forberedelse til støbning silikone forme. A. En base plade med fem huller til test objekter og yderligere fem huller til justering stænger. B. Spacer par med højde på 7, 5, 3,5, 2 og 1 mm. C. Limning stålkugler hjælp af tynde akrylplade, afstandsstykker, bundplade-og C-klemmer, D. En base plade med fem stål limet bolde.

Figur 3
Fig Ure 3.. Procedurer for støbning silikone forme. A. Konstruktion af uædle Pladesamlingerne før hælde siliconeforbindelse. B. Silikone forme.

Figur 4
Figur 4.. Procedurer for støbning test objekter ved hjælp af silikone forme. A. Forberedelse før støbning test objekter i silikone forme ved hjælp af nylontråd, silikone fedt og justering stænger. B. Test objekter i silikoneformen aflæsset. C. Montering af testobjekter i en akryl container .

Figur 5
Figur 5. En multimodalitet fantom fremstillet af væv-efterlignende materialer. Den phantom passer ind forskellige dyr scannere i flere institutioner.

NDHOLDET "fo: keep-together.within-page =" altid "> Figur 6
Figur 6.. A. USA, B. CT og C. T2 vægtede MR-billeder af fantomet. Billederne viser ikke alvorlige artefakter og luftbobler. Kontrast mellem testobjekter og baggrund var passende for størrelsen måling.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Målet med denne artikel var at tilvejebringe metoder til at gøre TM materialer til multimodale billedbehandling og konstruere en præklinisk multimodalitet fantom som et QA værktøj til nøjagtig tumorstørrelse måling med forskellige modaliteter i flere institutioner. Som tidligere nævnt blev TM materialer oprindeligt blev udviklet af Dr. Ernest L. Madsen laboratorium ved University of Wisconsin Madison for en multi-afbildningsmodalitet prostata fantom. Vi ændrede Dr. Madsens TM materiale protokoller for vores eget formål med henblik på at have tilstrækkelig kontrast mellem testobjekter og baggrund og til at repræsentere de fysiske egenskaber af blødt væv i USA, CT og MR-billeder. Metoderne til phantom konstruktion ved hjælp af vores egne TM materiale protokoller blev kort introduceret af Lee et al. For første gang 7, 8. I dette papir, blev protokoller af TM materialer og fantom konstruktion forklaret i detaljer.

Forud for TM materiale præparaterBlev silikone forme og en rotator tilpasset i vores laboratorium. Da silikoneforme kan krympe i tørringsproces, er det vigtigt at vælge den rigtige siliconeforbindelse for skimmel forberedelse. Vi målte diameter af hvert objekt i formene ved hjælp af en NIST-sporbar skydelære efter forhærdede at sikre, at der var minimal krympning. Rotator var nødvendig for at forhindre tyngdekraften sedimentering af glasperler i baggrundsmaterialet.

TM materialer blev lavet af flere kemikalier til følgende årsager 7, 11, 12: Mælk har de samme egenskaber som menneskeligt væv Thimerosal forhindrer bakteriel invasion i mælk Mesh filtre fjerne eventuelle urenheder, der kan have været indført under den forudgående koncentrering og kommercielle emballage mælk, Agarose er en bonding materiale og MR T2 afslapning tid modifier, Demineraliseret vand omfatter ikke metalioner som sænker relaxationstiderne modsætning postevand, Propanol øger hastigheden af ​​lyd til water (1.484 m / s) til at for bløde væv (1.540 m / s), BaSO 4 er for CT kontrast ekstraudstyr, Cu 2 + / EDTA reducerer MR T1 afslapning tid Glasperler er for amerikansk kontrast ekstraudstyr. Kontrasten i billeder og fysiske egenskaber er diskuteret i Lee et al. 8..

TM materiale testobjekter må afgasses og langsomt injiceres gennem 1 mm hul i silikone forme ved hjælp af en sprøjte for at undgå luftbobler i test objekter. Når testobjekter er støbt i silikone forme, bør de blive indlæst i en akryl fantom straks og toppen af ​​fantomet bør dækkes og limet samme samt at undgå dehydrering af testobjekter.

Periodisk vejning af fantomet er nødvendigt at kontrollere dehydrering. Vores resultater viste, at der var et maksimum 1,68% vægttab på et år i vores fantomer 8, som er acceptabelt for phantom ansøgning. Dette tab kan korrigeres ved jævnligt injecting pæn udskiftning vand. Men virkningen af ​​vægttab på ændringer i billederne skal undersøges ved at scanne fantom og måling af størrelsen af ​​testobjekter periodisk. Det er også vigtigt at holde fantom ved stuetemperatur og væk fra fugt for at forhindre dehydrering.

Den nuværende QA fantom tager ikke hensyn til variationerne i form observeret i typiske dyr eller humane tumorer. Således vil et fantom med test objekter af uregelmæssig form skal bygges og testes som vores fremtidige studie 8.. Ikke desto mindre er den nuværende fantom er stadig brugbar til andre formål, fx præcise imaging system kalibrering, nøjagtighed testes et måleredskab i USA, CT eller MR-systemer, og så videre. Det kan også anvendes klinisk med revision af fantomet størrelse.

For tumorstørrelse måling QA hjælp fantom, små dyr billeddannende systemer, der har evnen til at give tredimensionelle billeder (bredde, længde og dybde i figur 5) er påkrævet. QA procedurer for nøjagtig tumorstørrelse målinger, inklusive scanning fantom og billedbehandling protokoller er blevet udviklet 8.. For reproducerbarhed af billedets kvalitet, er de samme imaging protokoller herunder det samme MR spole anvendt i denne undersøgelse anbefales, da imaging kontrast afhænger imaging parametre. Detaljerne i imaging protokoller er omtalt i vores tidligere artikler 7,8, og de ​​er baseret på små dyr imaging protokoller der er blevet brugt på UTHSCSA. USA, CT og MR billeder opnået i dette studie, havde tilstrækkelig kontrast til at måle størrelsen af testobjekter (figur 6). Men kvaliteten af ​​amerikanske og CT-billeder er ikke så god som ved MR-billeder. I US, bør mere gel anvendes til at have bedre kontakt mellem fantom membran og transducer på overfladen. For bedre kontrast i amerikanske billeder, let en stigning i mængden af ​​glasperler i baggrunden TM forberedelse kunneanvendes, så længe som de amerikanske egenskaber er inden for området for blødt væv. Ligeledes kan mere BaSO 4 sættes til baggrunden TM materiale for at forbedre CT kontrast. En anden måde at forbedre CT kontrast ville være at reducere røntgenrøret spænding eller øge rørstrømmen, men små dyr CT scannere har begrænsede muligheder for at ændre disse rør parametre.

RECIST, WHO og volumen måleresultater af test objekter vises ikke her, da de er ude af anvendelsesområdet for dette dokument. Lee et al. 8 kort præsenteret eksperimentelle data analyseret fra tre uafhængige målinger på UL, CT og MR i to institutioner. I UTHSCSA lå standardafvigelser (SD) af tre målinger i diameter testobjekter 0-0,06 mm, 0,01-0,26 mm og 0,01 til 0,09 mm for USA, CT og MR, henholdsvis i tre på hinanden vinkelrette retninger og i fem forskellige diametre. I UC Denver, varierede SD 0,02-0,21 mm, fra 0,01 til0,31 mm, 0,06-0,29 mm for UL, CT og MR, hhv. Yderligere oplysninger præsenteres i Lee et al. 7, 8. En anden kommende undersøgelse vil omfatte flere observatører til at undersøge inter-observatør variation.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Ingen interessekonflikter erklæret.

Acknowledgments

Forfatterne er taknemmelige for Dr. Madsen ved University of Wisconsin-Madison og Cristel Baiu på Gammex Inc. for at rådgive om TM materialer. Forfatterne er også taknemmelig for, at Dr. Malcolm David Murray for at levere de metoder til at konstruere fantom.

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

Biomedical Engineering Bioengineering medicin anatomi fysiologi Cancer Biology Molekylærbiologisk Institut Genetik Therapeutics kemi og materialeteknologi (General) Composite Materials kvalitetssikring og pålidelighed Fysik (Generelt) Tissue-efterlignende materialer Prækliniske Multimodalitet Kvalitetssikring Phantom Tumorstørrelse måling Cancer Imaging
Opførelse af en præklinisk Multimodality Phantom Brug Tissue-efterlignende Materialer kvalitetssikring i tumorstørrelsen Measurement
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