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Medicine

मस्तिष्क के agarose जेल मॉडल में छवि निर्देशित संवहन बढ़ाया डिलिवरी

Published: May 14, 2014 doi: 10.3791/51466

Summary

संवहन बढ़ाया वितरण (CED) स्नायविक रोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए एक इलाज के विकल्प के रूप में प्रस्तावित किया गया है. CED के गोद लेने के लिए स्वास्थ्य देखभाल पेशेवरों को तैयार करने के लिए, सुलभ प्रशिक्षण मॉडल की जरूरत है. हम परीक्षण, अनुसंधान, और प्रशिक्षण के लिए मानव मस्तिष्क की तरह के एक मॉडल के रूप में agarose जेल के उपयोग का वर्णन.

Abstract

संवहन बढ़ाया वितरण (CED) स्नायविक रोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए एक इलाज के विकल्प के रूप में प्रस्तावित किया गया है. Neuroinfusion कैथेटर CED पारंपरिक दवा वितरण विधियों की तुलना में एक intracranial लक्ष्य के लिए चिकित्सा विज्ञान की अधिक मात्रा देने के लिए सकारात्मक दबाव थोक प्रवाह के लिए अनुमति देता है. वास्तविक समय एमआरआई के नैदानिक ​​उपयोगिता CED (rCED) निर्देशित सही लक्षित चिकित्सा निगरानी, ​​और जटिलताओं की पहचान करने की क्षमता में निहित है. प्रशिक्षण के साथ, rCED कुशल है और जटिलताओं को कम किया जा सकता है. मस्तिष्क के agarose जेल मॉडल CED परीक्षण, अनुसंधान, और प्रशिक्षण के लिए एक सुलभ उपकरण प्रदान करता है. भी लगाने की दृश्य प्रतिक्रिया प्रदान करते हुए नकली मस्तिष्क rCED नकली सर्जरी के अभ्यास की अनुमति देता है. अर्क के विश्लेषण से मानव मस्तिष्क के ऊतकों की तुलना में प्रशिक्षु मॉडल की समानता को सत्यापित करने के लिए अनुमति वितरण अंश (वी डी / vi) की गणना के लिए अनुमति देता है. यह लेख हमारे agarose जेल मस्तिष्क प्रेत का वर्णन करता है और महत्वपूर्ण मुझे रूपरेखास्नायविक रोग के उपचार के लिए CED निषेचन के दौरान सामना करना पड़ा आम नुकसान को संबोधित करते हुए एक CED आसव और विश्लेषण प्रोटोकॉल दौरान trics.

Introduction

संवहन बढ़ाया वितरण (CED) घातक ब्रेन ट्यूमर, मिर्गी, चयापचय संबंधी विकार, (जैसे कि पार्किंसंस रोग के रूप में) neurodegenerative रोगों 1, स्ट्रोक, और आघात 2 सहित स्नायविक विकारों की एक व्यापक स्पेक्ट्रम के लिए एक इलाज के विकल्प के रूप में प्रस्तावित किया गया है. CED एक दवा या अन्य infusate के वितरण के लिए सकारात्मक दबाव थोक प्रवाह कार्यरत हैं. CED नैदानिक ​​प्रासंगिक संस्करणों 3 पर, कम से उच्च से लेकर, आणविक भार यौगिकों के सुरक्षित, विश्वसनीय, और समरूप वितरण प्रदान करता है. मस्तिष्क के ऊतकों को पारंपरिक दवा वितरण गंभीर रूप से रक्त मस्तिष्क बाधा 4 से प्रतिबंधित है. मस्तिष्क की पैरेन्काइमा में प्रवेश करने से रक्त मस्तिष्क बाधा ब्लॉक ध्रुवीय और उच्च आणविक भार अणु, मस्तिष्क में capillaries कि मेकअप endothelial कोशिकाओं के बीच तंग जंक्शनों का गठन करके. CED के माध्यम से सीधी intraparenchymal मस्तिष्क आसव पिछले चिकित्सकीय दवा वितरण तौर तरीकों की सीमाओं को पार कर सकते हैंऔर रक्त मस्तिष्क बाधा पार नहीं होगा कि चिकित्सीय एजेंटों के उपयोग की अनुमति देता है, और इसलिए व्यवहार्य उपचार के विकल्प के रूप में 5 पहले से उपलब्ध नहीं हो गया है.

अमेरिकी राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (एनआईएच) के शोधकर्ताओं अकेले प्रसार 6-8 से अधिक से अधिक चिकित्सकीय दवा सांद्रता प्राप्त करने का एक साधन के रूप में 1990 के दशक में CED का वर्णन किया. CED के पहले के तरीकों, मस्तिष्क में एक या एक से अधिक कैथेटर दाखिल कैथेटर के लिए एक प्रेरणा पंप जोड़ने, और लक्षित क्षेत्र में सीधे चिकित्सीय एजेंट पम्पिंग शामिल किया गया. वृद्धि की वितरण अंश और अपेक्षाकृत स्थिर एकाग्रता आसव पम्प द्वारा बनाई सकारात्मक दबाव ऊतकों को चौड़ा करना और दवा 9 के पारगमन के लिए अनुमति देने के लिए कारण बनता है के रूप में घटित होने की सूचना दी है.

CED के लिए मौलिक तकनीक काफी हद तक यह पहले वर्णित किया गया था के रूप में ही रहता है. कैथेटर डिजाइन 10, संचार तकनीक के क्षेत्र में अग्रिम 12, 13 के लिए सही कई समरेख लेनी 14 अनुकूलन, और infusate नुकसान 15 के लिए नजर रखने के लिए लाइन दबाव की निगरानी में 2, और वास्तविक समय एमआरआई निगरानी उपचार 10 की प्रभावकारिता और सुरक्षा बढ़ा दी है. अतिरिक्त महत्व प्रवाह की दर सहित कैथेटर डिजाइन और संचार रणनीति पर रखा गया है. सफल CED, सीमित कैथेटर भाटा और ऊतकों को नुकसान के साथ, कैथेटर डिजाइन और अर्क दर के साथ जोड़ा गया है. एक संकीर्ण व्यास और कैथेटर टिप 16 पर मस्तिष्क कैथेटर इंटरफेस के साथ backflow के साथ ही सीमा के नुकसान को सीमित करने के लिए एक कम अर्क दर के साथ एक कैथेटर का उपयोग. यह भी जान फूंकना भाटा या न्यायपालिका वितरण 17 के सुधार के लिए अनुमति देता है, जबकि एमआर इमेजिंग, दृश्य अर्क कैथेटर नियुक्ति के लिए सही स्थान की पुष्टि, और इस तरह दवा वितरण प्रदान करता है. एमआर छवियों भी वी डी (वितरण की मात्रा लगभग और ट्रैक करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है) संचार दवा की. वी डी विभाजन 18 के लिए एक सीमा के रूप में आसपास के गैर संचार जेल से मतलब ऊपर तीन मानक विचलन से अधिक एक एमआर इमेजिंग संकेत तीव्रता मूल्य का उपयोग कर की गणना है. यह मस्तिष्क में वितरित दवा की मात्रा का प्रतिनिधित्व करता है, क्योंकि वी डी CED के लिए एक उपयोगी माप है. (Vi) संचार मात्रा के साथ साथ, एक अनुपात संचार दवा द्वारा कवर की मात्रा बढ़ाता (वी डी / vi) उत्पन्न किया जा सकता है.

वी डी, जेल कैथेटर बातचीत, poroelastic गुण, और अर्क बादल आकारिकी 10: agarose जेल Phantoms जैसे CED को समझने के लिए महत्वपूर्ण मानव मस्तिष्क के कई महत्वपूर्ण यांत्रिक गुणों की नकल. 0.2% agarose जेल के मिश्रण के कारण CED को जेल फैलाव की वजह से स्थानीय ताकना अंश में vivo में परिवर्तन की नकल करने के लिए दिखाया गया है. मानव मस्तिष्क के लिए एक समान ताकना अंश भी इसी बातचीत और वी डी 19 की सटीक मापन को बढ़ावा देता है. एक के साथ ही, इसी तरह की सांद्रताऐसे में 0.6% और 0.8% के रूप में garose जैल मस्तिष्क से 20 समान आसव दबाव के प्रोफाइल से पता चला है. इसके अलावा, पारदर्शी agarose जैल कैथेटर नियुक्ति और निषेचन भाटा का दृश्य वास्तविक समय का लाभ प्रदान करते हैं. Agarose जेल Phantoms निर्माण करने के लिए अपेक्षाकृत सस्ती हैं. agarose जेल Phantoms की लागत न्यूरोलॉजिकल सर्जरी के दौरान भविष्य में बड़े पैमाने पर प्रशिक्षण के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है. कारण इन गुणों के लिए, agarose जैल मस्तिष्क के ऊतकों के उपयोग के बिना मानव मस्तिष्क सुई लेनी की प्रमुख विशेषताओं के कई नकल, एक उपयोगी सरोगेट प्रदान करते हैं.

जैसा कि ऊपर कहा, agarose जेल मॉडल में CED छवि निर्देशित परीक्षण, अनुसंधान, और प्रशिक्षण के लिए इन विट्रो विधि में एक लाभदायक प्रदान करता है. इस लेख का उद्देश्य, agarose जेल Phantoms विश्राम करने के लिए कैसे का वर्णन करने के लिए उपयुक्त CED परीक्षण और विश्लेषण प्रोटोकॉल की रूपरेखा तैयार करने के लिए, और मस्तिष्क संबंधी बीमारी के उपचार के लिए CED लेनी दौरान सामना करना पड़ा आम त्रुटियों का समाधान करने के लिए है.

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Protocol

1. जेल phantoms की तैयारी और डाई

  1. विआयनीकृत पानी के 1000 मिलीलीटर में 0.1% agarose पाउडर के 2 जी भंग करके 0.2% agarose जेल तैयार करें. उचित मिश्रण बीमा करने के लिए लगभग 1 मिनट के लिए समाधान हलचल; और तुरंत अंतराल के बीच सरगर्मी, 9 मिनट के लिए 3 मिनट के अंतराल में या स्पष्ट जब तक समाधान माइक्रोवेव.
  2. Agarose जेल तरल है, वहीं 5 सेमी एक्स 5 सेमी एक्स 5 सेमी कंटेनर में समाधान डालना. पानी जोड़ने और agarose जेल शांत और व्यवस्थित करने के लिए अनुमति देने के लिए कंटेनर के शीर्ष पर स्थान की अनुमति.
  3. Agarose जेल (लगभग 1-2 घंटे) जम गया है एक बार, जेल और सर्द के ऊपर से पानी का 1 सेमी जोड़ें. यह मिश्रण के 24-48 घंटे के भीतर जेल का उपयोग करने के लिए सबसे अच्छा है, लेकिन एक सप्ताह के लिए 10 प्रशीतित के लिए यह संग्रहीत किया जा सकता है.
  4. 0.017% bromophenol नीले रंग की डाई (BPB) के 50 एमएल, और gadoteridol रेडियो विपरीत मीडिया की 2 मिमी से मिलकर एक 60 मिलीलीटर सिरिंज में एक रेडियो विपरीत डाई तैयार करें.
    1. 50 मीटर करने के लिए BPB डाई की 8.5 मिलीग्राम जुडाएल 0.017% BPB समाधान बनाने के लिए पानी विआयनीकृत.
    2. एक 2 मिमी gadoteridol समाधान बनाने के लिए 50 मिलीलीटर 0.017% BPB समाधान करने के लिए स्टॉक की 0.2 मिलीलीटर 0.5 एम gadoteridol जोड़ें.

संचार व्यवस्था के 2. तैयारी

  1. सिरिंज पंप जलसेक प्रणाली (पसंदीदा विधि): सिरिंज पंप तैयारी के लिए, संचार लाइन की मृत मात्रा को कम करने, दबाव सेंसर के माध्यम से सिरिंज से सीधे अर्क कैथेटर देते हैं. सिरिंज पंप का शुद्ध समारोह 10 μl / मिनट की दर से कैथेटर की भड़काना मात्रा से अधिक एक सांस में उपयोग कर हवा की लाइन खाली करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.
  2. ट्यूब पंप जलसेक प्रणाली (वैकल्पिक विधि): आसव पम्प तक रेडियो विपरीत डाई युक्त सिरिंज से कनेक्ट करें. चतुर्थ नजर रखने के लिए संलग्न transducer के साथ पंप आउटलेट के लिए दबाव सेंसर संलग्न करें. दबाव सेंसर के खुले अंत के लिए एक 16 जी जान फूंकना कैथेटर संलग्न करें. नोट: 16 जी जान फूंकना कैथेटर की नोक एक भीतरी व्यास है0.2 मिमी और 0.35 एमएम की एक बाहरी व्यास के मीटर. टिप जुड़े सिलिका से बना है और टिप लंबाई 3 मिमी है. यह लगभग 0.75 मिमी से बढ़ जाती है और 15 मिमी के लिए जारी है, कैथेटर फिर 1.6 मिमी या 16 जी के लिए एक पतला फैशन में कदम
  3. किसी भी हवाई बुलबुले को दूर करने के लिए 16.667 μl / मिनट पर लगभग 15 मिनट के लिए प्रणाली को मिटाने से निषेचन के लिए तैयार करें. मशीन के कारण उच्च लाइन दबाव को जान फूंकना होगा संघर्ष के रूप में, 16.667 μl / मिनट प्रवाह दर से अधिक नहीं है. आसव पम्प, आसव पम्प पर "सांस" समारोह का उपयोग करके हवा का शुद्ध लाइनों बाहर निकलने लाइन के अर्क कैथेटर संलग्न बाद.
  4. अर्क कैथेटर माउंट देते हैं और जेल प्रेत कंटेनर (5 सेमी एक्स 5 सेमी एक्स 5 सेमी) और एमआरआई में जगह के लिए प्रक्षेपवक्र फ्रेम.

3. CED जेल आसव और एमआर स्कैन

  1. जान फूंकना शुरू होने से पहले चतुर्थ मॉनिटर द्वारा दर्ज दबाव मूल्य (एमएमएचजी) शून्य.
  2. Agarose जेल डब्ल्यू में जान फूंकना कैथेटर डालनेith आसव पम्प इस मामले 1.667 μl / मिनट में, संभव सबसे कम प्रवाह दर पर चल रहा है.
  3. तालिका 1 में सूचीबद्ध मापदंडों का उपयोग, एमआर स्कैन शुरू, और 1.667 μl / मिनट की दर से infusing जारी है. संचार कुल मात्रा 60 μl (लगभग 38 मिनट) तक पहुँच जाता है जब तक एक स्थिर दर पर जेल दिखे.
  4. 3 मिनट और 50 सेकंड के अंतराल में लगातार जेल स्कैन करें. दबाव रीडिंग हर 60 सेकंड का रिकार्ड. संचार मात्रा 60 μl में पहुँचता है, आसव पम्प बंद कर देते हैं; और पूरा एमआर स्कैनिंग दबाव रीडिंग दर्ज करने के लिए जारी है.

4. एमआर डेटा विश्लेषण

  1. एमआर छवियों का विश्लेषण करने के लिए, आरओआई विभाजन कार्यक्षमता के साथ एक उपयुक्त DICOM दर्शक का उपयोग करें.
  2. चित्रा 1 के रूप में देखा कैथेटर के पार अनुभाग द्वारा चिह्नित प्रत्येक स्कैन में सही फ्रेम का चयन करें.
  3. "आरओआई - आयत" का उपयोग उपकरण, किसी भी शामिल नहीं है कि जेल का सबसे बड़ा हिस्सा चयनआसव साइट का भाग. सॉफ्टवेयर उत्पादन होगा मानक विचलन के साथ एक मतलब पिक्सेल घनत्व. माध्य से तीन मानक विचलन से संबंधित है जो मूल्य प्राप्त करें. यह मान विपरीत 99.7% की एक विश्वास के साथ मौजूद है जब निर्धारित करने के लिए सीमा के रूप में प्रयोग किया जाता है.
  4. "आरओआई - चक्र" का प्रयोग उपकरण, एक बड़ा पर्याप्त चक्र के साथ निषेचन साइट घेरना और यह एक अनूठा नाम दे.
  5. वृत्त का चयन करें और प्रयोग "आरओआई - सेट पिक्सेल मूल्यों के लिए" उपकरण, में 4.3 चरण में पाया इनपुट सीमा मूल्य "वर्तमान मूल्य से बड़ा है:" बॉक्स और केवल इस लाइन checkmark. फिर "इस नई मूल्य के लिए:" में बॉक्स, एक बड़े मूल्य (25,000) दर्ज करें. पहले से परिभाषित सीमा से घिरा क्षेत्र का चयन करने के लिए पिक्सेल घनत्व रीसेट.
  6. अगला, "आरओआई - क्षेत्र बढ़ने (2D/3D विभाजन)" का उपयोग उपकरण, 2 डी बढ़ते क्षेत्र, = 2 प्रारंभिक त्रिज्या पैरामीटर के साथ विश्वास एल्गोरिथ्म, और ब्रश आरओआई का चयन करें. कुल क्षेत्रफल की गणना करने के लिए सॉफ्टवेयर के लिए अर्क साइट के अंदर क्लिक करें ओएफ इस क्षेत्र.
  7. एक गोलाकार आसव बादल मानते हुए, निम्न समीकरण के माध्यम से क्षेत्र से प्रसार की मात्रा की गणना: वी = 4/3π (√ (क्षेत्र / π)) 3

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Representative Results

व्याख्या और CED लेनी विश्लेषण करने के लिए इस तरह वितरण अंश और infusate भाटा के रूप में कई महत्वपूर्ण कारकों को शामिल करना. वितरण अंश गणना वी डी की गणना पर काफी निर्भर करता है. इसलिए एमआर छवियों की सटीक व्याख्या महत्वपूर्ण है. हम ऊपर सूचीबद्ध के रूप में मज़बूती से इन माप reproducing के लिए एक अर्द्ध स्वचालित पद्धति का प्रस्ताव. इन तरीकों निष्पक्ष infusate बादल के पार अनुभागीय क्षेत्र और लगभग एक त्रिज्या निर्धारित करते हैं. चर, agarose जेल में जान फूंकना बादल अक्सर गोलाकार साबित है. एक गोलाकार infusate बादल मानते हुए, इस त्रिज्या CED निषेचन के लिए वी डी का निर्धारण किया जा सकता है. वी डी / VI agarose जेल निषेचन के लिए तो संचार मापा मात्रा के साथ गणना की जा सकती. 0.2% एकाग्रता में agarose जेल 3.1-5.2 लेकर मस्तिष्क के ऊतकों की मापी वी डी / VI अनुपात के बीच में गिरने, 5.0 10 में से एक वी डी / VI अनुपात के साथ मस्तिष्क के ऊतकों की एक उचित प्रतिनिधित्व साबित किया है0, 21, 22.

CED निषेचन के दौरान लिया दबाव माप भी जान फूंकना स्थिर और लगातार बना रहता है यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं. पता लगाया दबाव spikes ऐसे कैथेटर में हवाई बुलबुले या रुकावटों के रूप में जान फूंकना में त्रुटियों का संकेत हो सकता. निषेचन के दबाव प्रोफाइल शुरू में जान फूंकना 20 की अवधि के लिए एक अपेक्षाकृत स्थिर पठार तक घट पहले चोटी की उम्मीद है.

निषेचन की सफलता के लिए मुख्य हानि अर्क लाइन में हवा है. एयर आसव दबाव के माप के साथ ही संचार होने डाई की मात्रा परिवर्तित कर देता है. यह भी स्थानीय ऊतक विघटन का कारण है और infusate के वितरण को प्रभावित कर सकता है. एक सफल अध्ययन आसव साइट 23 में हवा से बचने के द्वारा उत्पादित प्रभाव को कम या खत्म करने के लिए मापदंडों झुकेंगे कि समाक्षीय कैथेटर उपयोग किया गया था. हमारे अध्ययन से, हम भविष्य investig के लिए एक की जरूरत की पहचानसमान रूप से कम से कम या हवा की उपस्थिति को खत्म करने के लिए इस तरह के SmartFlow कैथेटर के रूप में एक प्रवेशनी कैथेटर का उपयोग CED सुई लेनी के उचित तरीकों में ations.

आसव लाइन में हवा की उपस्थिति की पहचान करने के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर आसव दबाव है. चित्रा 2 में जान फूंकना दबाव (एमएमएचजी) रेखा से दिखाया गया है, हवा कैथेटर लाइन में पेश किया जाता है कि एक ही समय में जान फूंकना लाइन दबाव में एक कील है. एमआर छवि timestamps करने के लिए दबाव रीडिंग मुकाबले एक दबाव कील पूर्व एमआर छवि पुष्टि करने के लिए एक हवाई बुलबुले की उपस्थिति का संकेत हो सकता है. इस दबाव विवो में हवा के अनुचित वितरण का पता लगाने और रोकने के लिए एक संभावित चेतावनी मार्कर हो सकता है पता चलता है. वहाँ समय दबाव में प्रारंभिक स्पाइक के बीच था और हवा वास्तव में जेल में कर दिया गया था. यही हवा एक वास्तविक प्रक्रिया के दौरान मस्तिष्क में संचार नहीं किया जाना चाहिए क्योंकि नोट करना महत्वपूर्ण है. बढ़ा दबाव observ था तोएक वास्तविक मामले में एड मस्तिष्क के भीतर जान फूंकना साइट तक पहुँचने से हवा रखने के लिए पर्याप्त समय हो सकता है.

हवा कैथेटर टिप पहुंचता है एक बार चित्रा 3, पैनल वायुसेना में दिखाया गया है, हवा बुलबुले के विकास एमआर छवियों में देखा जा सकता है. हवा बुलबुला इज़ाफ़ा और डाई बलूत की अनियमितता का कारण बनता है और यह भी वी डी का माप बदल. इस प्रकार, यह लगातार यह पिछले कुछ हवा आसव ख़राब नहीं करता है, जिससे कैथेटर रखने के लिए हवा से रहित है यह सुनिश्चित करता है कि सिस्टम को तैयार करने के लिए एक विधि की पहचान करने और मान्य करने के लिए महत्वपूर्ण है. कैथेटर में प्रवेश हवा को रोकने के लिए एक तरह से agarose जेल में पिछले कैथेटर की प्रविष्टि को जान फूंकना शुरू करने के लिए हो सकता है.

कैथिटर जेल इंटरफेस के साथ infusate की backflow प्रतिकूल infusate लक्ष्य से बाहर निकलने की अनुमति से अर्क को प्रभावित कर सकते हैं. Backflow एक प्रेरणा के दौरान किसी भी बिंदु पर हो सकता है, टी में backflow की वृद्धि हुई घटना नहीं है वह निषेचन के शुरू और निषेचन की दर 10 से बढ़ रही है. वापस प्रवाह अभी भी इन चर के लिए 23 को नियंत्रित करने के बावजूद तब हो सकती है, हालांकि backflow भी, हवाई बुलबुले, कैथेटर प्रविष्टि तकनीक, और कैथेटर डिजाइन की उपस्थिति के साथ संबद्ध किया गया है. Backflow को कम करने के लिए, एक कदम रखा, भाटा प्रतिरोधी कैथेटर का इस्तेमाल किया गया था, और निषेचन की दर लगातार और (1.667 μl / मिनट) के रूप में संभव के रूप में कम आयोजित की गई थी. एक भी दबाव spikes रोकने के द्वारा अनावश्यक backflow से बच सकते हैं. कैथेटर व्यास के साथ साथ, प्रारंभिक जान फूंकना दबाव spikes (एक अंत कैथेटर रोड़ा के निष्कासन से जुड़े) (आईआईपीएस) backflow घटित होगा कि संभावना को बढ़ाने के लिए दिखाया गया है. अर्क से ठीक पहले प्रविष्टि के लिए न्यूनतम दर पर शुरू किया गया था, जहां इसलिए, एक "मिलने" तकनीक का इस्तेमाल किया गया था. झरझरा झिल्ली कैथेटर, साथ ही वाल्व नोक कैथेटर डिजाइन, अंत बंदरगाह occlusions और जुड़े आईआईपीएस को कम करने के लिए प्रस्तावित किया गया है.

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तालिका 1. इमेजिंग मापदंडों और निषेचन की एमआर स्कैन के लिए इस्तेमाल मूल्यों.

चित्रा 1
. चित्रा 1 कक्ष 1 कैथेटर की एक तस्वीर माउंट दिखा और पैनल 2 के साथ agarose जेल अर्क कैथेटर के एक क्रॉस सेक्शन दिखा agarose जेल की एक एमआर छवि वाली निम्नानुसार लेबल के रूप में:. एमआर दिखाई प्रक्षेपवक्र गाइड लेबल एक से देखा जा सकता है और बी, लेबल सी, लेबल डी द्वारा agarose जेल के शीर्ष पर पानी से अर्क कैथेटर, लेबल ई, लेबल एफ द्वारा agarose जेल, और लेबल जी से जान फूंकना बादल द्वारा जेल पानी इंटरफेस में विपरीत एजेंट पूलिंग


चित्रा 2. ग्राफ CED निषेचन पर हवा के प्रभाव का प्रदर्शन है. एयर निषेचन में जान फूंकना लाइन 15 मिनट में नोट किया गया था. हरे रंग की लाइन से पता चला के रूप में 17 मिनट में दबाव में एक कील, दर्ज की गई थी. हवा बुलबुला भी क्रमश: नीले और भूरे रंग धराशायी लाइनों द्वारा देखा के रूप में वी डी और वी डी / VI अनुपात पर भारी प्रभाव पड़ता है. एयर लाइन में प्रवेश करने पर, वी डी 9 μl लगभग 5 से नुकीला; वीआई रैखिक बना रहा है. इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.

चित्रा 3
चित्रा 3. चुंबकीय अनुनाद छवियों दिखाआसव बादल और संलग्न हवाई बुलबुले का विकास. पहली छवि पिछले कैथेटर की प्रविष्टि को जेल से पता चलता है, दूसरी छवि आसव शुरुआत के बाद कैथेटर की प्रविष्टि से पता चलता है, और चूक से पता चला बाद में समय लगभग में 4 मिनट के अंतराल है . हवा बुलबुला infusate बादल की सही मात्रा को विकृत और वी डी का सही माप से बचाता है. एयर तुरंत पहले एमआर स्कैन करने के लिए अर्क कैथेटर प्रवेश कर देखा गया था. पैनलों वायुसेना लगाने की प्रगति का प्रदर्शन, चित्रा 2 में वायुसेना अंक के अनुरूप हैं.

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Discussion

निषेचन की सफलता सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण कदम उठाए हैं:, हवा के अर्क रेखा को मिटाने agarose जेल मिश्रण, एमआर डेटा का विश्लेषण करने, छोटे भीतरी कैथेटर व्यास का उपयोग, उपयोग कर backflow को कम करने के लिए कैथेटर डिजाइन कदम रखा, और से लगा दबाव को कम दवा संचार किया जा रहा है जेल या ऊतक जो में. जैसा कि पहले कहा, निषेचन की सफलता के लिए मुख्य हानि अर्क लाइन हवा है. सही ढंग से और पूरी तरह हवा के अर्क रेखा को मिटाने कोई हवा निषेचन में प्रवेश करती है यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है. पर उतना ही महत्वपूर्ण agarose जेल का मिश्रण है. जेल की अनुचित संश्लेषण बदले में infusate वितरण में उतार चढ़ाव के कारण होगा जो एकाग्रता और स्थिरता में बड़े बदलाव करने के लिए ले जा सकता है. लगातार एमआर डेटा विश्लेषण वी डी और वी डी / VI अनुपात की सटीक और माप के उद्देश्य के लिए महत्वपूर्ण है. संक्षेप में प्रोटोकॉल में उल्लिखित चरणों का पालन एमआर डेटा का विश्लेषण करने के लिए एक सुसंगत तरीका प्रदान करता है.

टी "> हालांकि, इन तकनीकों कैथेटर डालने, agarose जेल उठते 10 फ्रैक्चर या फाड़ना सकता है. सीमाओं के बिना नहीं कर रहे हैं. agarose जेल की इस अप्रत्याशित प्रकृति के कारण सकता है जेल कैथेटर इंटरफ़ेस में परिवर्तन मानव मस्तिष्क के ऊतकों से यह भिन्न बना और व्यर्थ. अतिरिक्त सीमाओं गोलाकार आसव बादलों agarose जेल में सुई लेनी साथ आम थे जबकि vivo में जान फूंकना पुन: पेश करने का प्रयास. वी डी की गणना के लिए एक गोलाकार आसव बादल संभालने से उत्पन्न हो सकती है अलग परिणाम हो सकता है. मस्तिष्क ऊतक अधिक anisotropic है, और अधिक विषम, और agarose जेल से अधिक क्षेत्रीय शारीरिक सीमाओं में शामिल है और इसलिए निषेचन बादल आकारिकी 10 में विचरण कारण होगा. यह इन वी डी संकेत कम हो सकती है, जो खाते में चुंबकीय संवेदनशीलता कलाकृतियों की उपस्थिति लेने के बिना, निहायत approximated गया कि नोट करना महत्वपूर्ण है infusate बादल की तीव्रता. इस मीटर के प्रयोजन के लिएanuscript हम anisotropic प्रसार की धारणा बना दिया है और हम इस एक अनुमान है कि समझते हैं. मौजूदा तकनीक के लिए अतिरिक्त संशोधनों के परिणाम की स्थिरता और सटीकता में सुधार करने के लिए मौजूद हो सकता है. संशोधनों के आगे निषेचन में या अधिक सही एक गोलाकार infusate बादल संभालने से बचने के लिए एक 3 डी की मात्रा की गणना करने के लिए सॉफ्टवेयर का उपयोग कर हवा को रोकने के लिए लाइनों की अतिरिक्त मिटाने शामिल हो सकते हैं. Linninger एट अल. द्वारा वर्णित के रूप में कंप्यूटर मॉडलिंग के तरीके और अधिक सही भविष्यवाणी और CED आसव बादल मात्रा 24, 25 को मापने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.

शव का या पशु मस्तिष्क के ऊतकों की आवश्यकता है कि मौजूदा तरीकों की तुलना में, agarose जेल CED के परीक्षण के लिए एक और अधिक आसानी से सुलभ मॉडल उपलब्ध कराता है. agarose जेल की पारदर्शी प्रकृति भी लगाने की वास्तविक समय दृश्य प्रस्तुत करता है. इस दृश्य वास्तविक समय प्रशिक्षु यह एमआर द्वारा पता लगाने से पहले सब, संचार में भाटा या हवाई बुलबुले देखने की क्षमता देता हैत्वरित सुधार और संशोधन के लिए कारण. भविष्य अनुप्रयोगों के लिए, agarose जेल CED में भविष्य परीक्षण, अनुसंधान, और प्रशिक्षण के लिए आवश्यक सुलभ मॉडल प्रदान करता है.

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Disclosures

लेखकों वे कोई प्रतिस्पर्धा वित्तीय हितों की है कि घोषित.

Acknowledgments

लेखकों Semmes-Murphey क्लिनिक, मेम्फिस, टेनेसी के साथ ही मेम्फिस में टेनेसी स्वास्थ्य विज्ञान केंद्र के विश्वविद्यालय, टेनेसी में neurosurgical विभाग में एमआरआई सुविधाओं से कर्मचारियों को धन्यवाद देना चाहूंगा.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Prohance Bracco Gadoteridol radio contrast media
Bromophenol blue dye Biorad 161-0404 Dye for infusate visualization
Agarose gel powder Biorad 161-3101EDU Agarose powder for creating gels
Medrad Veris MR Vital Signs Monitor Medrad MR safe infusion pressure monitor
16 G SmartFlow Catheter SurgiVision Infusion catheter
Medrad Continuum MR Infusion System Medrad MR safe infusion pump
SMART Frame MRI Guided trajectory frame ClearPoint Infusion catheter frame
Osirix imaging software and DICOM Viewer Osirix Imaging Software OsiriX 32-bit DICOM Viewer

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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चिकित्सा अंक 87 संवहन बढ़ाया वितरण agarose जेल वितरण की मात्रा जेल आसव वी डी / VI एमआरआई न्यूरोसर्जरी
मस्तिष्क के agarose जेल मॉडल में छवि निर्देशित संवहन बढ़ाया डिलिवरी
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Sillay, K. A., McClatchy, S. G.,More

Sillay, K. A., McClatchy, S. G., Shepherd, B. A., Venable, G. T., Fuehrer, T. S. Image-guided Convection-enhanced Delivery into Agarose Gel Models of the Brain. J. Vis. Exp. (87), e51466, doi:10.3791/51466 (2014).

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