Terahertz Imaging и протокол характеристик для свежевырезанных опухолей рака молочной железы

Этот протокол использует Terahertz изображений и спектроскопии для оценки хирургических поля опухолей молочной железы с целью существенного уменьшения необходимости второй операции. Терагерц изображения могут быть использованы для различения раковых и нераковой ткани на основе их оптических свойств, в неионизирующих и биологически безопасным образом процессов. Этот метод был разработан для оценки маржи рака молочной железы, но он применим к другим твердым опухолям, которые требуют хирургического иссечения и оценки маржи.

Этот метод позволяет изображения внутри блоков ткани FFPE без необходимости физической нарезки, облегчая выявление опухолевых полей на любой глубине точно. Этот протокол требует выполнения критических шагов, таких как обработка тканей и балансировка сцены, которые могут быть трудно понять без визуальной демонстрации. Перед обработкой ткани крышка нержавеющей стали металлический лоток с biohazard мешок и место все соответствующие лабораторные материалы в пределах легкой досягаемости крытый лоток.

Затем перенесите свежий образец опухоли в чашку Петри на подносе и используйте грубый осмотр, чтобы выбрать сторону опухоли, которая достаточно плоская и имеет мало крови и мало кровеносных сосудов. Затем поместите сторону, которая будет изображена на фильтровальной бумаге первого класса, чтобы удалить излишки среды спроса и очистить ткань от жидкости или выделения, перепозиционирование опухоли в сухое место, как бумага насыщает. Сохраняя высыхание опухоли в течение пяти минут, поместите полистироловую пластину толщиной 1,2 миллиметра на сканирующее окно диаметром около 37 миллиметров и поместите сканирующее окно и полистироловую пластину на этап образца изображения Терагерца.

В главном окне щелкните значок сканирования фиксированной точки, чтобы активировать антенны Terahertz и начать отправку и получение отраженного сигнала Terahertz из одной точки на пластине полистирола. Нажмите значок диалога Motor Stage. Откроется окно управления мотором.

Чтобы центрировать отраженный импульс от полистирола в главном окне, щелкните оптические стрелки оси задержки, чтобы настроить оптическую ось задержки. Нажмите кнопку «Настройки приобретения данных», чтобы открыть окно диалога настроек данных и изменить оптическое значение задержки с пяти до четырех вольт. Отрегулируйте вертикальное положение стадии сканирования с помощью микрометровой шкалы, пока минимум вторичного импульса не будет самым сильным, и отрегулируйте оптическую задержку оси в окне управления двигателем, чтобы поместить первичное отражение за пределы диапазона измеряемого отраженного сигнала.

Чтобы выровнять этап выборки и записать эталонный сигнал, нажмите кнопку диалога управления двигателем, чтобы открыть окно управления двигателем и переместить управление двигателем и основные окна программного обеспечения, так что сигнал домена времени виден при регулировке положения двигателя. Чтобы выровнять ось А, используя следующие шаги в окне управления двигателем, измените значение оси x с нуля на отрицательную 10 и ударяйте Enter. Этап будет двигаться в положение оси А минус 10 миллиметров, а в главном окне будет наблюдаться сдвиг в сигнальном положении.

Используйте регулируемую шкалу микрометра, чтобы переместить минимальный пик сигнала обратно в прежнее вертикальное положение и изменить значение оси А до плюс 10. Нажмите Введите. Этап будет двигаться в положение плюс 10 миллиметров по оси А, и снова будет наблюдаться сдвиг сигнала.

Обратите внимание, что направление и расстояние, в течение которого сигнал сместился с прежней позиции, и изменение значения оси А обратно до минус 10. Сигнал вернется в исходное вертикальное положение. Поверните выравнивающий винт на оси А этапа сканирования и сдвинуть сигнал на двойное расстояние в том же направлении, этап переместился из исходного положения.

Используйте микрометр на этапе сканирования, чтобы перенести сигнал обратно в исходное положение и повторить регулировку до тех пор, пока сигнал при плюс 10 и минус 10 не будет равен в пике, так как обе позиции сосредоточены на исходном положении. Как только уровень оси А достигнут, измените значение оси А до нуля и повторите ту же процедуру для оси B. После того, как обе оси были нисти своя, верните оси А и В к нулю миллиметров, завяйте окно управления двигателем, а затем убедитесь, что сигнал находится в исходном положении в случае, если он немного сместился.

Чтобы записать этот сигнал в качестве ссылки в окне Свойства приобретения данных, измените значение усреднения до пяти и оставьте все остальные параметры в настройках по умолчанию. Затем нажмите на новую ссылку. Счетчик усреднения будет рассчитывать от нуля до 20.

Как только счетчик достигнет 20, измените значение усреднения до одного и нажмите OK. Отраженный сигнал от полистирола будет сохранен в качестве эталона для любого последующего сканирования. Когда все параметры будут установлены, перенесите окно изображения из стадии сканирования в область обработки тканей и установите опухоль на пластину полистирола. Удалите пузырьки воздуха в опухоли с помощью пинцета или аккуратно свернуть образец на полистирол, пока воздушные зазоры сведены к минимуму.

Поместите абсорбционные интервалы через регулярные промежутки времени вокруг тестового образца и поместите другую полистироловую пластину над опухолью. Аккуратно нажмите на поверхность опухоли как можно более плоской и лентой вниз опухоли и полистирола расположение пластины в окне образца. Плоская поверхность ткани и хороший контакт с пластиной полистирола имеют жизненно важное значение, как пузырьки воздуха, избыток жидкости и неровной поверхности может разрушить визуализации опухолевых тканей.

Переверните окно образца и сфот фотографируете опухоль, чтобы сохранить запись ее ориентации. Верните окно образца на стадию сканирования и нажмите кнопку диалога параметров изображения, чтобы открыть окно параметров получения изображения. Установите значения оси один минимум, оси один максимум, оси два минимума и оси два максимума, чтобы полностью огородить положение опухоли в окне изображения.

Установите ось один шаг и ось два шага до 0,2 миллиметра для сканирования изображений. Затем, в меню Measure, выберите 2D-сканирование Flyback и создайте папку и имя файла, под которым будут сохранить данные сканирования во всплывающем окне. В этом анализе, класс один-два проникновения проток карциномы, полученные от 49-летней женщины через левую грудь lumpectomy хирургии процедуры была оценена.

После сопоставления изображения Терагерца с патологическим изображением стало ясно, что область рака обладает более высоким отражением, чем жировая область. Томографическая визуализация показала, что по мере увеличения частоты значения коэффициента поглощения рака в жировых пикселях увеличивались, а пиксели рака показывали более высокие значения, чем жир на обеих частотах. В отличие от этого, рефракционный индекс обеих тканей снизился по мере увеличения частоты.

Анализ спектроскопии передачи одной и той же опухоли показывает хорошее согласие в отношении частотного диапазона как извлеченного коэффициента поглощения, так и рефракционного индекса для обоих секций, извлеченных из опухоли. Обратите внимание, что недостаточное обращение с тканью может привести к вводящим в заблуждение результатам визуализации, в результате чего, например, предлагая большее присутствие рака в опухоли из-за наличия избыточной жидкости в неохвеченной образца опухоли. Дополнительная характеристика может быть выполнена на данных изображения Terahertz для получения информации о частотно-зависимых свойствах ткани и статистический анализ может быть выполнен для автоматизированной сегментации изображения.

Этот метод привел к разработке алгоритмов визуализации и спектроскопии для исследования подписей протокальной карциномы на месте, чтобы дифференцировать низкосортных опухолей от смертельных опухолей высокого класса. Помните, что для обработки раковых тканей и формалин решение с осторожностью, и что любые элементы системы или инструменты, которые контакты опухолевой ткани должны быть очищены или отброшены надлежащим образом.