Summary
מאמר זה מתאר את ההליכים בתוך הבית של בניית multimodality פרה פנטום עשוי מרקמות חיקוי (TM) של חומרים להבטחת איכות (QA) של מדידת גודל גידול בשיטות הדמיה של בעלי חיים כגון אולטרסאונד (US), טומוגרפיה ממוחשבת (CT) ומגנטיים דימות תהודה מגנטית (MRI).
Abstract
ארגון הבריאות עולמי (WHO) והקריטריונים להערכת התגובה בגידולים מוצקים (RECIST) קבוצות עבודה דגלו קריטריונים אחידים להערכת radiologic של גידולים מוצקים בתגובה לטיפול תרופתי אנטי גידול בשנתי ה -1980 ו 1990, בהתאמה. WHO קריטריונים למדוד גידולים מוצקים בשני ממדים, ואילו מדידות RECIST להשתמש רק חד ממד שנחשב ליותר לשעתק 1, 2, 3,4,5. קריטריונים אלה היו בשימוש נרחב כסמן הביולוגי ההדמיה היחידה שאושר על ידי מנהל מזון ארצות הברית ובתרופות אמריקניות (FDA) 6. כדי למדוד את התגובה של גידול לתרופות אנטי סרטניים בתמונות עם דיוק, לכן, חזק אבטחת איכות (QA) נהלים ומקביל QA פנטום יש צורך.
כדי לענות על צורך זה, המחברים נבנו multimodality קליני (לאולטרסאונד (US), טומוגרפיה ממוחשבת (CT) ודימות בתהודה מגנטית (MRI)) רפאים באמצעות רקמות חיקוי (TM)חומרים המבוססים על המספר המצומצם של נגעי היעד הנדרשים ע"י RECIST ידי תיקון Gammex ארה"ב פנטום מסחרי 7. נספח ב Lee et al. מדגים את הנהלים של פנטום ייצור 7. במאמר זה, כל הפרוטוקולים הם הציגו בתחילת אופנה צעד אחר צעד עם נהלים להכנת תבניות סיליקון ליציקת עצמים מבחן המדמים-גידול בפנטום, ואחרי הכנת חומרי TM עבור ההדמיה multimodality, ולבסוף הבנייה פרה multimodality QA פנטום. מטרתו העיקרית של מאמר זה היא לספק את הפרוטוקולים כדי לאפשר לכל מי שמתעניייין באופן עצמאי בניית פנטום לפרויקטים משלהם. נהלי QA למדידת גודל גידול, וRECIST, ושתוצאות מדידה בנפח של חפצי בדיקה שנעשו במוסדות מרובים באמצעות QA פנטום זה מוצגים בפירוט בLee et al. 8.
Introduction
הערכה של השינוי בגודל גידול היא נקודת סיום חשובה להערכת הפעילות של תרופות אנטי סרטניים בשניהם הצטמקות גידול והתקדמות מחלה 9, 10. ארגון בריאות עולמית (WHO) וקריטריונים להערכת תגובה בגידולים מוצקים (RECIST) הם שיטות קודיפיקציה להערכה האנטומי של נגעים סרטניים בשיטות הדמיה כגון אולטרא סאונד (US), טומוגרפיה ממוחשבת (CT) או תהודה מגנטית (MRI). עבור מי קריטריונים, התוצר של גידול וקוטר מרבי הקוטר הגדול ביותר שלה בניצב למישור הרוחבי אזורי היעד מחושב 4. לעומת זאת, לRECIST, הסכום של הקטרים הארוכים ביותר במישור הרוחבי למספר מצומצם של נגעי היעד מחושב 4. למרות התעניינות הגוברת ברציפות בהערכת תגובה טיפולית גידול, לא הייתה שום הבטחת איכות קלינית (QA) רפאים / QA נהלים לסמן הביולוגי ההדמיה.
תוכן "> בהתחשב בכך שמדידת גודל גידול המבוססת על קריטריוני WHO ו / או RECIST היא סמן ההדמיה היחיד שאושר על ידי מנהל מזון ארצות הברית ובתרופות אמריקניות (FDA), כנקודת התחלה של QA עבור כל סמנים ביולוגיים הדמיה אחרות, Lee et al. תוכנן ונבנה UTHSCSA / Gammex מארק 1 וסימן 2 פנטומים לQA של מדידת גודל גידול בשיתוף פעולה עם Gammex Inc 7. מארק 1 הפנטום היה גרסה מתוקנת של Gammex פנטום מסחרי בארה"ב ובכך, לגודל היה גדול מדי מכדי להתאים ל בעלי החיים CT וסורקי MR. גם כמה כלים במארק 1 הפנטום היו מיותרים למדידת גודל גידול. מארק 2 הפנטום תוכנן בהתבסס על RECIST שהוא סמן ההדמיה-FDA האחרון. עם זאת, גודלו של מארק 2 הפנטום עדיין היה גדולה מדי עבור MR סורקים, ו-CT, ואיכות תמונה של MR הפנטום לא היה מקובל למדידת גודל גידול מדויקת 7.QA הפנטום תוארדרור עוצב מחדש כדי להתגבר על חסרונות של רוחות הרפאים הקודמות ונבנה באמצעות רקמה מהונדס-מחקים (TM) של חומרים ופרוטוקולים שפותחו במעבדה שלנו. מאמר זה מתאר את הפרטים של הפרוטוקולים לפנטום בנייה: ראשית, הם הציגו שיטות להכנת תבניות סיליקון הדרושות ליציקת עצמים מבחן המדמים-גידול ולהרכבה מסובב למסתובב פנטום כדי למנוע שקיעת גרביטציה. שנית, פרוטוקולים להכנת חומרי TM שונה מד 'סוזה et al. של לארה"ב, CT ו-MR הדמיה מתוארים 11. את התכונות הפיסיקליות של חומרי TM נבדקו בכל שיטה כדי להבטיח כי חומרי TM מיוצגים רקמות רכות אדם, כפי שנצפו בתמונות שנרכשו עם האופנים שונים, אך התוצאות אינן המוצגות כאן. שלישית, הפרוטוקול לפנטום הבנייה מתואר. לבסוף, תמונות של הפנטום בארה"ב, CT ו-MR מוצגות כתוצאות.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. פנטום עיצוב
ציור של פרה multimodality הפנטום מוצג באיור 1 7, 8. גודלו של הפנטום הוא 38 מ"מ בקוטר 115 מ"מ באורך שיאפשר הפנטום לסריקה בסורקים של בעלי חיים שונים. הפנטום מכיל חמישה אובייקטי בדיקת גידול המדמה-(בקוטר: 14, 10, 7, 4 ו 2 מ"מ) שהונחו בעומק של 10 מ"מ בפנטום.
2. בניית תבנית הסיליקון
תבניות סיליקון מוכנות להטיל את אובייקטי מבחן המדמה-גידול כפי שתואר בסעיף זה 7. כל לוחות אקריליק ומוטות הנדרשים להכנת תבניות סיליקון נחתכים עם דיוק של 25 מיקרומטר בחנות מכונת באוניברסיטת מדעי בריאות במרכז טקסס בסן אנטוניו (UTHSCSA).
- לעשות חמישה חורים (בקוטר: 14, 10, 7, 4, 2 מ"מ) לאובייקטי בדיקה ועוד חמישה חורים (קוטר: 6 מ"מ) למוטות יישור בשני בסיס אקריליצלחות (גודל: 4.2 ס"מ × × 11.5 ס"מ 0.9 ס"מ) (איור 2).
- חותכים זוגות spacer עם גובה של 7, 5, 3.5, 2 ו 1 מ"מ (גודל: 1.0 ס"מ × 5.5 ס"מ) (איור 2 ב ').
- הכן את כדורי פלדה (קוטר: 14, 10, 7, 4 ו 2 מ"מ, דיוק: 2.5 מיקרומטר).
- מקום שני זוגות spacer עם גובה של 7 מ"מ ובסיס צלחת על צלחת אקריליק דקה ברצף ולהדק אותם באמצעות C-מלחציים (איור 2 C).
- הכנס את כדור הפלדה בקוטר 14 מ"מ לחור 14 מ"מ של צלחת הבסיס ולהדביק אותו באמצעות JB KWIK (איור 2 C). חזור על הנהלים לשאר כדורים (איור 2 ד ') ולצלחת הבסיס האחרת. שימו לב שכדורי הפלדה בשתי צלחות בסיס מודבקים כמראה תמונות 7.
- צרף ארבע צלחות 2.5 ס"מ אקריליק עילית (גודל: 2.5 ס"מ × 11.5 ס"מ לשתי צלחות ו2.5 ס"מ × 4.2 ס"מ לשתי צלחות עוד) על גבי כל אחד מהבסיסים באמצעות סרט דביק כמו גדרות (
- צרף את הצלחת העליונה (גודל: 4.2 ס"מ × 11.5 ס"מ, חמישה חורים עם 0.8 ס"מ בקוטר, עשרה חורים עם 1.2 ס"מ בקוטר) באחד ממכלולי צלחת הבסיס להוספת חמש מוטות אקריליים (קוטר: 0.8 ס"מ ואורך: 0.5 ס"מ) עם טיפים 1 מ"מ, ולהכניס חמש מוטות יישור (קוטר: 0.9 ס"מ ואורך: 5.0 ס"מ) ולשפוך סיליקון (איור 3).
- הכנס את המוטות אקריליים לתוך חורי ס"מ 0.8 בצלחת העליונה כל הדרך לחלק העליון של כדורי פלדה ודבקם באמצעות דבק סיליקון. לאחר מכן להוסיף מוטות יישור לתוך החורים בצלחת הבסיס דרך חורים גדולים יותר בצלחת העליונה (איור 3).
- מערבבים חלק מתרכובת גומי סיליקון עם חלק ב 'בשיעור של 10 ל -1 במשקל.
- יוצקים את תרכובת גומי סיליקון להרכבה ולייבש את ההרכבה בטמפרטורת חדר למשך כ -24 שעות (איור 3 ב ').
3. עצרת מסובב
t "> המסובב מוכן מצינור PVC ומנוע מתקן צלייה.- לטחון סוף הבורג כדי להתאים את החור של מנוע מתקן צלייה.
- הברג את בורג הקרקע לקצה צינור PVC (אורך: 270 מ"מ וקוטר פנימי: 75 מ"מ) באמצעות אגוזים ומכונת כביסה.
- כופפו את לוחות מתכת ודבקם על צלחת פלסטיק באמצעות JB KWIK לתמוך צינור PVC ולהתאים את הגובה של צינור PVC 7.
4. הכנת חומר TM
הפרוטוקולים להכנת חומרי TM הם שונה מאלו שפותחו במעבדתו של ד"ר ארנסט ל מדסן באוניברסיטת ויסקונסין במדיסון, ופרטים נוספים נמצאים בLee et al. 8,11.
4.1 הכנת חומר רקע TM
- עובר חלב כולו מסחרי (200 סמ"ק) דרך 20 מיקרומטר ולאחר מכן 10 מיקרומטר מסנני רשת.
- ממיסים תימרוסל (0.2 גר ') בחלב המסונן (100 סמ"ק).
- באמצעות ואקום בית, דהגז זה פתרון חלב למשך 30 שניות בטמפרטורת חדר.
- ממיסים היבש agarose (2 גר ') במי deionized (18 MΩ) (100 סמ"ק) בטמפרטורת חדר.
- לאחר מכן להוסיף 1-propanol (7.9 סמ"ק) וBaSO 4 (ז 1) לפתרון agarose.
- דגה פתרון agarose ולאחר מכן לחמם אותו באמבט מים 95 מעלות צלזיוס עד לפתרון agarose מנקה.
- בעוד פתרון agarose מנקה ב95 ° C אמבט מים, חום חלב המרוכז ב55 ° C אמבט מים.
- הזז את הפתרון המותך agarose ל55 ° C אמבט המים כדי להתקרר.
- ברגע ששני פתרונות הם על 55 מעלות צלזיוס, לערבב agarose פתרון (50 סמ"ק) עם חלב מרוכז (50 סמ"ק) כדי להפוך את היחס של 50 עד 50 לפי נפח ומערבבים את התערובת ואחרי הסרת בועת אוויר מפני השטח לאט.
- לאחר מכן להוסיף EDTA (0.103 g) וCuCl 2 · 2H 2 O (0.06 גר ') לתערובת חלב agarose אחרי ערבוב מספיק כדי להבטיח אחידות.
- לבסוף, להוסיף חרוזי זכוכית (15- קוטר 60 מיקרומטר, אומר קוטר: 35 מיקרומטר) (0.1 גר ') ומערבבים את התערובת הסופית שוב ושוב. לפני השימוש, יש להשרות את חרוזי הזכוכית בחומצה חנקתית מרוכזת למשך 24 שעות כדי להסיר את כל זיהומים ולאחר מכן לשטוף את החומצה.
4.2 הכנת חומר TM אובייקט מבחן
חומר TM עצם הבדיקה מוכן באופן דומה כחומר רקע TM למעט הבדלי ההלחנה הבאים:
- עובר חלב כולו מסחרי (20 סמ"ק) דרך 20 מיקרומטר ולאחר מכן 10 מיקרומטר מסנני רשת.
- ממיסים תימרוסל (0.02 גר ') בחלב המסונן (10 סמ"ק).
- ממיסים היבש agarose (0.60 גר ') בטמפרטורת חדר פתרון של מים deionized (10 סמ"ק) ו1-propanol (0.79 סמ"ק).
- דגה פתרון agarose ולאחר מכן לחמם אותו באמבט מים 95 מעלות צלזיוס עד לפתרון agarose מנקה.
- בעוד פתרון agarose מנקה ב95 ° C אמבט מים, חום חלב המרוכז ב55 ° C אמבט מים.
- ברגע ששני פתרונות הם על 55 מעלות צלזיוס, מערבב את פתרון agarose (5 סמ"ק) עם חלב מרוכז (5 סמ"ק) ומערבבים את התערובת ואחרי הסרת בועת אוויר מפני השטח לאט.
- לאחר מכן להוסיף EDTA (0.0017 ז) וCuCl 2 · 2H 2 O (0.0010 ז) לחלב agarose אחרי ערבוב מספיק.
5. Multimodality פנטום עצרת
שימוש בתבניות סיליקון, השלבים הבאים הם השיגו לבנות פנטום multimodality.
- על תבנית סיליקון ללא חורי 1 מ"מ, לצרף חוט ניילון יחד מרכז הספירות ודבקו בשני הקצוות של התבנית בעזרת דבק סיליקון (איור 4).
- בעזרת מברשת רכה, למרוח המשחה סיליקון על פני השטח של שתי תבניות (איור 4) ולהרכיב שתי תבניות באמצעות מוטות יישור.
- להכין חומר TM עצם בדיקה כאמור בסעיף4.2 ושופכים אותו דרך חורי 1 מ"מ של סיליקון העובש באמצעות מחט 22 מד של מזרק.
- כדי לאפשר את אובייקטי הבדיקה כדי להגדיר, לאחסן את התבניות במקרר (5 מעלות צלזיוס) במשך כ -30 דקות.
- בכל צד של המכל חצי גלילי (אורך: 115 מ"מ וקוטר: 38 מ"מ), להפוך את שני חורים של 1 מ"מ בעומק של 10 מ"מ ממשטח הפנטום כדי לעלות חוט ניילון עם חפצי בדיקה. הפוך את חור נוסף של 6 מ"מ לשפוך חומר TM רקע.
- לפרוק את חפצי בדיקה עם חוט ניילון מהתבניות (איור 4 ב ') ולאחר מכן לעלות אותם במכל חצי הגלילי (איור 4 ג').
- באמצעות 3M Scotch-ולד DP-100 וסרט דביק 3M, לדבוק אינם מנהלי אלומיניום דק (עובי: 0.12 מ"מ) על גבי המכל אקרילי. לחסום את פתחי 1 מ"מ מיכל אקרילי שמשתמשים באותו הדבק (איור 4 ג').
- להכין חומר רקע TM מהירות ויוצקים באיטיות אותו לתוך חור 6 מ"מ של המכלבאמצעות משפך קטן מפלסטיק.
- לאחר הסרת כל בועות אוויר, דבק חור 6 מ"מ באמצעות 3M Scotch-ולד DP-100.
- לאחר הרכבה, לסובב את הפנטום ב 2 סל"ד במסובב במשך 4 עד 5 שעות בטמפרטורת חדר.
- הסר את חוט הניילון אחרי חומרי TM בפנטום מתקשה לחלוטין.
6. ההדמיה multimodality
הפנטום נסרק באולטרסאונד פרה, CT ו-MRI ותמונות בשלושה אופנים נרכשים. פרוטוקולי ההדמיה מתוארים בפירוט בLee et al. 7, 8.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
איור 3 ב 'ואיור 5 תכנית שתי תבניות סיליקון ליציקת חפצי בדיקה, וmultimodality הפנטום, בהתאמה. אורך × × רוחב עומק של כל עובש הוא 109 מ"מ × 37 מ"מ × 21 מ"מ ושתי תבניות הן תמונת ראי זה זהה. יש עובש אחד חורים 1 מ"מ שבו ניתן להוסיף חומר TM באמצעות מחט דקה. לכל אחד יש עובש יש חמישה חורים נוספים עבור מוטות יישור. אורך × × רוחב עומק של הפנטום הוא 115 מ"מ × 38 מ"מ × 24 מ"מ והמסה הראשונית שלה היה 101.02 גרם. גודלו של הפנטום הוא נאות להשתלב סורקים פרה.
תמונות שנרכשו על ידי ארה"ב, CT ו-MRI מוצגות באיור 6. הניגוד בין אובייקטי בדיקה ורקע מספיק כדי להבחין אובייקטי בדיקה ולמדוד הגדלים שלהם. אין ממצאים חמורים הם נצפו בתמונות כלשהן פרט להדהוד קטנה בתמונות בארה"ב.
her.within עמודים = "תמיד"> 
איור 1. עיצוב של פנטום multimodality פרה. יש הפנטום חמישה אובייקטי בדיקת גידול המדמים עם קוטר של 2, 4, 7, 10 ו -14 מ"מ ממוקם ב10 מ"מ ממשטח הרפאים.
איור 2. זוגות הכנה לתבניות יציקת סיליקון. א צלחת בסיס עם חמישה חורים לחפצי בדיקה וחמישה חורים למוטות יישור עוד. B. החלפות עם גובה של 7, 5, 3.5, 2 ו 1 מ"מ. כדורי פלדת הדבקה באמצעות ג דק צלחת אקריליק, מפרידי, בסיס צלחת ו-C-מלחציים, ד צלחת בסיס עם חמישה כדורי פלדה מודבקים.
תאנה יור 3. נהלים לתבניות יציקת סיליקון. בניית א 'של מכלולי צלחת בסיס לפני מזיגת מתחם סיליקון. תבניות סיליקון B..
איור 4. נהלים ליציקת חפצי בדיקה באמצעות תבניות סיליקון. הכנת א לפני ליהוק חפצי בדיקה בתבניות סיליקון באמצעות חוט ניילון, גריז סיליקון ומוטות יישור. אובייקטי מבחן B. בתבנית סיליקון לפני הפריקה. ג הרכבה של חפצי בדיקה במכל אקריליק .
איור 5. פנטום multimodality עשוי מחומרי רקמות מחקים. כושר הפנטום לסורקים של בעלי חיים שונים במוסדות שונים.
איור 6. א 'בארה"ב, ב-CT ותמונות MR ג T2 משוקללים של הפנטום. תמונות לא מראים ממצאים חמורים ובועות אוויר. ניגוד בין אובייקטי בדיקה ורקע היה מתאים למדידת גודל.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
מטרתו של מאמר זה הייתה לספק את השיטות להכנת חומרי TM הדמיה multimodality ובניית פנטום multimodality קליני ככלי QA למדידת גודל גידול מדויק באמצעות שיטות שונות במוסדות שונים. כאמור, חומרי TM פותחו במקור על ידי מעבדתו של ד"ר ארנסט ל מדסן באוניברסיטת ויסקונסין במדיסון לשיטה רבת הדמיה ערמונית פנטום. אנחנו שונה הפרוטוקולים המהותיים TM של ד"ר מדסן למטרה שלנו כדי שיהיה ניגוד נאה בין אובייקטי בדיקה ורקע ולייצג את התכונות הפיסיקליות של רקמות רכות בארה"ב, CT ותמונות MR. השיטות לבניית פנטום באמצעות פרוטוקולי TM חומר הוכנסו לזמן קצר על ידי Lee et al. בפעם הראשונה 7, 8. במאמר זה, פרוטוקולים של חומרי TM ובניית פנטום הוסברו בפירוט.
לפני ההכנות חומריות TM, תבניות סיליקון ומסובבים היו מותאמות אישית במעבדה שלנו. מאז תבניות סיליקון יכולות להתכווץ בתהליך של ייבוש, חשוב לבחור את מתחם סיליקון הנכון להכנת עובש. מדדנו את קוטרו של כל אובייקט בתבניות באמצעות קליפר NIST-עקיב אחרי שהם הקשיחו על מנת להבטיח שיש הצטמקות מינימאלית. מסובבי היו נחוצים כדי למנוע שקיעת הכבידה של חרוזי זכוכית בחומר הרקע.
חומרי TM היו עשוי מכמה חומרים כימיים מהסיבות הבאות 7, 11, 12: יש חלב את אותן תכונות כמו רקמה אנושית; תימרוסל מונע פלישת חיידקים בחלב; מסנני Mesh להסיר את כל זיהומים שייתכן שהציגו במהלך האריזה לפני להתרכז ומסחרית של חלב; Agarose הוא חומר מליטה וצירוף זמן הרפיה T2 MR; מים deionized אינו כולל יונים של מתכות אשר מנמיכים את זמני ההרפיה בניגוד למים ברז; פרופנול מגדיל את מהירות קול לאספקת מיםr (1,484 מ '/ ים) לזה של רקמות רכות (1,540 מ' / s); BaSO 4 הוא לשיפור לעומת CT; Cu 2 + / EDTA מקטין MR זמן ההרפיה T1; חרוזים זכוכית הם לשיפור לעומת ארה"ב. לעומת זאת בתמונות ומאפיינים פיסיים הם דנו בLee et al. 8.
חומר TM של אובייקטי מבחן צריך להיות degassed ומוזרק באיטיות דרך חור 1 מ"מ בתבנית סיליקון באמצעות מזרק כדי למנוע בועות אוויר בחפצי בדיקה. ברגע שחפצי בדיקה נוצקו בתבניות סיליקון, הם צריכים להיות טעונים לתוך פנטום אקריליק באופן מיידי והחלק העליון של הפנטום צריך להיות מכוסה ומודבק באופן מיידי, כמו גם על מנת למנוע התייבשות של חפצי בדיקה.
השקילה תקופתית של הפנטום היא הכרחית כדי לבדוק את ההתייבשות. הממצאים שלנו הראו כי לא הייתה ירידה במשקל מרבי 1.68% בשנה ברוחות הרפאים שלנו 8, שהוא מקובל ליישום הפנטום. הפסד זה ניתן לתקן על ידי מעת לעת injectinהחלפת מים מסודרים גרם. עם זאת, ההשפעה של ירידה במשקל בשינויים בתמונות צריכה להיחקר על ידי סריקת הפנטום ומדידת הגודל של אובייקטי בדיקה מעת לעת. כמו כן, חשוב לשמור על רוח הרפאים בטמפרטורת חדר, הרחק מלחות על מנת למנוע התייבשות.
QA הפנטום הנוכחי אינו לוקח בחשבון את השונות בצורה שנצפו בבעלי חיים אופייניים או גידולים בבני אדם. לפיכך, פנטום עם אובייקטי בדיקה של צורה לא סדירה צריך להיות בנוי ונבדק כמחקר העתידי שלנו 8. יחד עם זאת, הפנטום הנוכחי הוא עדיין אפשריים לשימוש למטרות אחרות, כיול מערכת הדמיה מדויק לדוגמה, בדיקת הדיוק של כלי מדידה בארה"ב, CT או MR מערכות, וכן הלאה. כמו כן, ניתן להשתמש בו עם גרסה קלינית של גודל הפנטום.
לגידול גודל המדידה QA תוך שימוש במערכות ההדמיה, בעלי החיים הקטנות הפנטום שיש להם יכולת לספק שלוש תמונות ממדיות (רוחב, אורך ועומק באיור 5) נדרשים. נהלי QA למדידת גודל גידול מדויק כולל סריקת פנטום ופרוטוקולי הדמיה פותחו 8. לשחזור של איכות התמונה, אותם פרוטוקולי ההדמיה כולל את אותו סליל MR שימש במחקר זה מומלצים שכן ניגוד הדמיה תלוי בפרמטרי הדמיה. הפרטים של פרוטוקולי הדמיה מכונים במאמרים הקודמים שלנו 7,8 והם מבוססים על פרוטוקולי הדמיה חיה קטנים שהיו בשימוש בUTHSCSA. ארה"ב, CT וMR תמונות שהושגו במחקר זה היה ניגוד מספיק כדי למדוד את הגודל של אובייקטי בדיקה (איור 6). עם זאת, איכות תמונות CT בארה"ב והוא לא טוב כמו זה של תמונות MR. בארצות הברית, יש להשתמש בג'ל יותר להיות במגע טוב יותר בין קרום ומתמר פנטום על פני השטח. לעומת זאת לטוב יותר בתמונות בארה"ב, מעט להגדיל בסכום של חרוזי זכוכית בהכנת TM הרקע יכוללשמש עוד את הנכסים בארה"ב נמצאים בטווח לרקמות רכות. בדומה לכך, יותר BaSO 4 ניתן להוסיף לחומר TM הרקע כדי לשפר את ניגוד CT. דרך נוספת לשפר את ניגוד CT תהיה כדי להקטין את מתח צינור רנטגן או להגדיל את הצינור נוכחי, אבל יש לי סורקי CT של בעלי חיים קטנים אפשרויות מוגבלות לשינוי הפרמטרים צינור אלה.
RECIST, ארגון הבריאות העולמי ותוצאות מדידה בנפח של חפצי בדיקה אינן המוצגות כאן מאז שהם נמצאים מחוץ להיקף של מאמר זה. Lee et al. 8 נתוני ניסוי שהוצגו לזמן קצר משלוש ניתח מדידות עצמאיות בארה"ב, CT ו-MRI בשני מוסדות. בUTHSCSA, סטיות תקן (SD) של שלוש מדידות בקוטר של חפצי בדיקה נעה בין 0-0.06 מ"מ, 0.01-0.26 מ"מ ו0.01-0.09 מ"מ לארה"ב, CT ו-MRI, בהתאמה בשלושה כיווני ניצבים ובחמש אחרים קטרים. באוניברסיטת דנבר, SDS נע 0.02-0.21 מ"מ, מ0.01 ל0.31 מ"מ, 0.06-0.29 מ"מ לארה"ב, CT ו-MRI, בהתאמה. מידע נוסף מוצג בLee et al. 7, 8. מחקר אחר בעתיד יכלול יותר משקיפים לחקור שונות בין הצופה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
אין ניגודי האינטרסים הכריזו.
Acknowledgments
המחברים מודים לד"ר מדסן באוניברסיטת ויסקונסין במדיסון, וCristel Baiu בGammex Inc עבור מתן ייעוץ בחומרי TM. המחברים הם גם מודים לד"ר מלקולם דייויד מאריי למתן השיטות לבניית הפנטום.
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 |
References
- 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).
- 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).
- Saini, S. Radiologic measurement of tumor size in clinical trials: past, present, and future. AJR Am. J. Roentgenol. 176 (2), 333-334 (2001).
- Suzuki, C., et al. Radiologic measurements of tumor response to treatment: practical approaches and limitations. Radiographics. 28 (2), 329-344 (2008).
- Therasse, P., et al. RECIST revisited: A review of validation studies on tumour assessment. Eur. J. Cancer. 42 (8), 1031-1039 (2006).
- 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).
- Lee, Y. C., et al. Preclinical multimodality phantom design for quality assurance of tumor size measurement. BMC Med. Phys. 11 (1), (2011).
- Lee, Y. C., et al. QA procedures for multimodality preclinical tumor drug response testing. Med. Phys. 37 (9), 4806-4816 (2010).
- 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).
- 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).
- D'Souza, W. D., et al. Tissue mimicking materials for a multi-imaging modality prostate phantom. Med. Phys. 28 (4), 688-700 (2001).
- Mitchell, M. D., et al. Agarose as a tissue equivalent phantom material for NMR images. Magn. Reson. Imaging. 4 (3), 263-266 (1986).
