Difusa espectroscopia óptica para a avaliação quantitativa da Aguda de Radiação Ionizante toxicidade cutânea induzida pelo uso de um modelo de rato

O objetivo geral desta técnica de espectroscopia óptica difusa é desenvolver um biomarcador quantitativo para descrever o eritema agudo induzido por radiação. Este método pode ser usado no campo da radioterapia como um biomarcador preditivo para identificar pacientes com risco de toxicidade cutânea grave por radiação. Portanto, a principal vantagem dessa técnica é que ela fornece uma métrica objetiva e sistemática para quantificar as toxicidades da radiação da pele.

Estarei demonstrando a técnica de espectroscopia óptica difusa, e Elina, pesquisadora do Loo Lab, estará lidando com os camundongos. Ligue os componentes eletrônicos e permita que o sistema inicialize. Em seguida, desligue todas as luzes fluorescentes da sala e posicione as luzes incandescentes à distância do dispositivo de medição para fornecer alguma iluminação de trabalho.

Em seguida, defina o instrumento para fazer medições da pele do camundongo. Defina os parâmetros do sinal da seguinte forma. Defina o tempo de coleta para 25 milissegundos, defina as médias do sinal para 25 e defina a largura do filtro do vagão para um.

Esses parâmetros oferecem um equilíbrio razoável entre o tempo de aquisição e a relação sinal-ruído. Em seguida, usando o software de aquisição programado personalizado, adquira automaticamente uma leitura de fundo com o LED desligado. Em seguida, adquira uma leitura com refletância difusa em duas distâncias de separação do detector de fonte.

Faça uma medição a 260 mícrons e a segunda a 520 mícrons. O tempo total de aquisição deve ser de cerca de dois segundos. Depois de anestesiar o mouse, mova-o para a área de sondagem esterilizada do DOS.

Posicione-o de lado e prenda o focinho a um cone do nariz que forneça gás isoflurano a 2% para manter a anestesia. Agora esterilize a sonda com 70% de etanol, mas não tente esterilizar a pele. Segure a sonda esterilizada suavemente na pele do flanco.

Não pressione com muita força, pois a vasculatura local não deve ser dispersa pela pressão da sonda. Enquanto segura a sonda, adquira dados de refletância sobre a área quadrada de dois centímetros a ser irradiada. Colete dados em uma formação de cinco pontos, como em um dado.

Mantenha esse padrão e pressão de sondagem consistentes em todas as medições subsequentes. Depois de fazer as medições, coloque o mouse em uma gaiola de recuperação. Enquanto o mouse se recupera, repita o procedimento no próximo mouse.

Este procedimento é adaptado ao irradiador disponível. Ajuste-o conforme necessário para irradiar uma pequena seção da pele. Depois de anestesiar um camundongo, aperte suavemente um pouco de pele em seu flanco e prenda a pele esticada para formar um retalho.

Em seguida, coloque o mouse em um palco de acrílico e cubra seu corpo com um gabarito de chumbo personalizado. Use uma caixa de chumbo que seja acessível nos dois lados e tenha uma janela para a pele ser irradiada. Em seguida, puxe a aba de pele pela janela do gabarito e prenda a aba no palco.

Se o mouse não estiver imobilizado pelo gabarito, dê-lhe uma injeção anestésica. Em seguida, coloque o palco com o gabarito e o mouse no irradiador. Calcule a dose de irradiação necessária.

Por exemplo, uma fonte de raios-x de 160 quilovoltagens de pico posicionada a 11 centímetros de distância irradiaria adequadamente a pele funcionando a 6,3 miliamperes por 2,5 minutos. Em seguida, administre a dose calculada. Depois de dosar o animal, coloque-o de volta em uma gaiola de recuperação.

Uma vez recuperado da anestesia, retorne ao camundongo para sua gaiola normal de alojamento compartilhado. Os camundongos foram irradiados e medidos conforme descrito. Antes da irradiação, um espectro de linha de base foi obtido com uma separação de fonte de 260 mícrons em um modelo de pele de camundongo atímico.

A linha verde grossa mostra um ajuste matemático da linha azul fina. Em comparação com as medições feitas seis dias após uma irradiação de 40 cinzas, foram observadas diferenças na forma espectral entre 550 e 600 nanômetros, provavelmente devido a um aumento na hemoglobina oxigenada. Um pequeno aumento na refletância absoluta também é observado e pode estar correlacionado a um aumento no poder de espalhamento do tecido.

Os dados ajustados retornam biomarcadores ópticos quantitativos que podem ser rastreados em função do tempo pós-irradiação. Por exemplo, as medições de saturação de oxigênio tecidual aumentaram progressivamente após a irradiação. Esses dados quantitativos se correlacionaram com um grau visual da toxicidade cutânea, que também aumentou progressivamente após a irradiação.

Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como empregar espectroscopia óptica difusa para pontuação quantitativa de toxicidades da pele por radiação. Uma vez dominada, essa técnica pode ser realizada em dois ou três minutos, se for executada corretamente. Ao tentar este procedimento, é importante pressionar a sonda DOS suavemente para evitar a dispersão da vasculatura.

Esta técnica pode ser usada no campo da radioterapia como uma forma de vincular parâmetros fisiológicos na descrição da resposta normal do tecido à radiação.