आयरन ऑक्साइड नैनोपार्टिकल प्रशासन के बाद ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय का माप
Summary
हम बाहरी सॉफ्टवेयर का उपयोग करके ट्यूमर के टी 2 * विश्राम समय की मात्रा का ठहराव के लिए एक मानकीकृत प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं। मल्टी-इको ग्रेडिएंट इको छवियों को प्राप्त किया जाता है और ट्यूमर टी 2 * मानचित्र बनाने और ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय को मापने के लिए सॉफ्टवेयर में खिलाया जाता है।
Abstract
टी 2 * रिलैक्सोमेट्री चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) के साथ ट्यूमर ऊतकों पर सुपरपैरामैग्नेटिक आयरन ऑक्साइड नैनोकणों के प्रभाव को मापने के लिए स्थापित तरीकों में से एक है। आयरन ऑक्साइड नैनोपार्टिकल्स ट्यूमर के टी 1, टी 2 और टी 2 * विश्राम समय को कम करते हैं। जबकि टी 1 प्रभाव नैनोकणों के आकार और संरचना के आधार पर परिवर्तनशील है, टी 2 और टी 2 * प्रभाव आमतौर पर प्रमुख होते हैं, और टी 2 * माप नैदानिक संदर्भ में सबसे अधिक समय-कुशल होते हैं। यहां, हम स्कैनर-स्वतंत्र सॉफ्टवेयर के साथ टी 2 * मानचित्र बनाने के लिए मल्टी-इको ग्रेडिएंट इको अनुक्रम, बाहरी सॉफ्टवेयर और एक मानकीकृत प्रोटोकॉल का उपयोग करके ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय को मापने के लिए अपना दृष्टिकोण प्रस्तुत करते हैं। यह विभिन्न नैदानिक स्कैनरों, विभिन्न विक्रेताओं और सह-नैदानिक अनुसंधान कार्य (यानी, माउस मॉडल और रोगियों में प्राप्त ट्यूमर टी 2 * डेटा) से इमेजिंग डेटा की तुलना की सुविधा प्रदान करता है। एक बार सॉफ्टवेयर स्थापित हो जाने के बाद, टी 2 फिट मैप प्लगइन को प्लगइन प्रबंधक से स्थापित करने की आवश्यकता है। यह प्रोटोकॉल सॉफ्टवेयर में मल्टी-इको ग्रेडिएंट इको अनुक्रमों को आयात करने से लेकर रंग-कोडित टी 2 * मानचित्र बनाने और ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय को मापने के लिए चरण-दर-चरण प्रक्रियात्मक विवरण प्रदान करता है। प्रोटोकॉल को शरीर के किसी भी हिस्से में ठोस ट्यूमर पर लागू किया जा सकता है और रोगियों में प्रीक्लिनिकल इमेजिंग डेटा और नैदानिक डेटा के आधार पर मान्य किया गया है। यह बहु-केंद्र नैदानिक परीक्षणों के लिए ट्यूमर टी 2 * माप की सुविधा प्रदान कर सकता है और सह-नैदानिक और बहु-केंद्र डेटा विश्लेषण में ट्यूमर टी 2 * माप के मानकीकरण और प्रजनन क्षमता में सुधार कर सकता है।
Introduction
चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) के साथ शरीर के विभिन्न ऊतकों में ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय का गैर-आक्रामक परिमाणीकरण व्यापक रूपसे स्थापित किया गया है। इस लेख के लिए तर्क ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय के माप के लिए एक प्रोटोकॉल प्रदान करना है जो ओसिरिक्स2 जैसे स्कैनर सॉफ्टवेयर से स्वतंत्र है। यह विभिन्न केंद्रों, विभिन्न स्कैनरऔर विभिन्न विक्रेताओं से इमेजिंग डेटा के समान विश्लेषण की अनुमति देगा। दरअसल, हजारों उपयोगकर्ता संभावित रूप से एक ही दृष्टिकोण का उपयोग कर सकते हैं, जिससे ट्यूमर टी 2 * माप के मानकीकरण में वृद्धि होती है। टी 2 * माप का उपयोग न्यूरोरेडियोलॉजिस्ट, कार्डियक इमेजिंग विशेषज्ञों और पेट इमेजिंग विशेषज्ञों द्वारा विभिन्न उद्देश्यों के लिए किया जाता है। ऊतक टी 2 * विश्राम समय के माप के लिए एमआरआई पल्स अनुक्रम ों को इंट्राक्रैनील ब्लीड्स3, हेपेटिक आयरन सामग्री 1,4, और कार्डियक आयरन सामग्री 5,6 के मूल्यांकन के लिए लागू और अनुकूलित किया गया है। अन्य जांचकर्ताओं ने घातक ट्यूमर 7,8 में लौह ऑक्साइड नैनोपार्टिकल संचय के मात्रात्मक अनुमान उत्पन्न करने के लिए टी 2 * माप का उपयोग किया है। हालांकि, इनमें से कई पिछले दृष्टिकोणों ने संस्थागत सॉफ़्टवेयर या विशिष्ट स्कैनर सॉफ़्टवेयर का उपयोग किया, जो किसी विशिष्ट संस्थान में उपयोग करने या एक विशिष्ट स्कैनर पर प्राप्त डेटा को संसाधित करने के लिए सीमित होगा। यहां, हम किसी भी स्कैनर से प्रीक्लिनिकल या नैदानिक एमआरआई डेटा के आधार पर ट्यूमर टी 2 * मानचित्र और ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय उत्पन्न करने के लिए एक सार्वभौमिक रूप से लागू दृष्टिकोण का वर्णन करते हैं जो बहु-इको ग्रेडिएंट इको छवियां उत्पन्न कर सकता है। आवश्यक ग्रेडिएंट इको अनुक्रम में बहुत कम पहला इको समय होना चाहिए और 9,10 के बीच अंतर-इकोस्पेसिंग होनी चाहिए। मल्टी-इको ग्रेडिएंट इको छवियों को तब बाहरी सॉफ्टवेयर में खिलाया जाता है, ट्यूमर टी 2 * मानचित्रों की गणना की जाती है, और ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय मापा जाता है। बाहरी मॉडल ‘T2* क्षय वक्रों में T2 फिट मैप प्लगइन S(t) = So e-t/T2 * 11 के लिए मोनोघातीय फिट के रूप में दिखाई देता है जहां S(t) किसी दिए गए समय t पर सिग्नल या प्रक्रिया मान का प्रतिनिधित्व करता है; एस 0 टी =0 पर सिग्नल या प्रक्रिया का प्रारंभिक मान है; टी समय को दर्शाता है; टी2 *, जिसे स्पष्ट अनुप्रस्थ विश्राम समय के रूप में भी जाना जाता है, सिग्नल या प्रक्रिया की क्षय दर की विशेषता है; और ई प्राकृतिक लघुगणक का आधार है (लगभग 2.71828 के बराबर)। समीकरण एक घातीय क्षय का वर्णन करता है, जहां क्षय दर टी2 * के कार्य के रूप में संकेत या प्रक्रिया समय के साथ कम हो जाती है। टी2 * का मान जितना बड़ा होगा, क्षय दर उतनी ही धीमी होगी, और इसके विपरीत। उसी सॉफ्टवेयर का उपयोग मल्टी-इको स्पिन इको छवियों को इनपुट करने और टी 2 क्षय वक्र को एस (टी) = एसओ ई-टी / टी 2 में फिट करके ट्यूमर टी 2 मान उत्पन्न करने के लिए भी किया जा सकता है। वक्र फिटिंग को बाहरी सॉफ्टवेयर का उपयोग करके किया गया था, बिना निरंतर ऑफसेट को शामिल किए। दोनों क्षय वक्र एकल घातीय व्यवहार प्रदर्शित करते हैं, जिसमें टी 2 * टी 2 की तुलना में कम अवधि का प्रदर्शन करता है।
हेमोसिडरोसिस और हेमोक्रोमैटोसिस वाले रोगियों में, ऊतक बायोप्सी द्वारा यकृत लोहे की सामग्री का परिमाणीकरण स्वर्ण मानक है, जबकि नॉनइनवेसिव एमआर इमेजिंग बेसलाइन मूल्यों को स्थापित करने और समय के साथ परिवर्तनों की निगरानी के लिए देखभाल का बिंदु है। जबकि यकृत लोहे की मात्रा का ठहराव के लिए टी 2 * मानचित्र तैयार करना अच्छी तरह से स्थापित है4, ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय को मापने के लिए कोई मानकीकृत प्रोटोकॉल नहीं है। जबकि टी 2 * मानचित्र स्कैनर सॉफ्टवेयर द्वारा भी उत्पन्न किया जा सकता है, यह एक विशिष्ट स्कैनर और विक्रेता तक सीमित है। ऑन्कोलॉजी के क्षेत्र में, किसी दिए गए रोगी के सीरियल इमेजिंग अध्ययन अक्सर अलग-अलग स्कैनर पर होते हैं, और विभिन्न स्कैनर और विभिन्न विक्रेताओं से इमेजिंग अध्ययनों के आधार पर बहु-विषयक एमआरआई डेटा प्राप्त किया जाता है। इसके अलावा, सह-नैदानिक इमेजिंग अनुसंधान को तेजी से लागू किया जा रहा है और रोगियों और माउस मॉडल के एमआरआई डेटा की तुलना की आवश्यकता होती है जो उनके ट्यूमर का अनुकरण करते हैं। इस प्रोटोकॉल का उद्देश्य ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय के माप के लिए एक प्रोटोकॉल प्रदान करना है जो स्कैनर सॉफ्टवेयर से स्वतंत्र हैं। यह विभिन्न केंद्रों और विभिन्न स्कैनर से इमेजिंग डेटा के समान विश्लेषण की अनुमति देगा। दरअसल, हजारों उपयोगकर्ता संभावित रूप से एक ही दृष्टिकोण का उपयोग कर सकते हैं, जिससे ट्यूमर टी 2 * माप के मानकीकरण और प्रजनन क्षमता में वृद्धि हो सकती है। हमारा प्रोटोकॉल बाहरी सॉफ्टवेयर का उपयोग करता है, जिसे इंटरनेट से डाउनलोड किया जा सकता है। मल्टी-इको ग्रेडिएंट इको छवियों को सॉफ्टवेयर में खिलाया जाता है और टी 2 * मानचित्र उत्पन्न करने के लिए मोनोघातीय क्षय के लिए एक सूत्र में फिट किया जाता है, जिस पर ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय को ऑपरेटर-परिभाषित क्षेत्रों (आरओआई) 5 का उपयोग करके मापा जा सकता है। आयरन ऑक्साइड नैनोकणों को अलग-अलग खुराक पर इंजेक्ट किया जा सकता है 14, हमारे अध्ययन में, रोगी को एक फेरुमोक्सीटोल इंजेक्शन (30 मिलीग्राम / एमएल) प्राप्त हुआ, जिसमें17 एमएल मात्रा में 510 मिलीग्राम मौलिक लोहा होता है, 5 मिलीग्राम तात्विक लोहा प्रति किलोग्राम शरीर के वजन की खुराक पर। इसके बाद डेटा अधिग्रहण के लिए सेट अनुक्रममापदंडों का उपयोग करके मल्टी-इको ग्रेडिएंट इको अनुक्रम प्राप्त किए गए।
Protocol
Representative Results
Discussion
हमारा प्रोटोकॉल हमें मल्टी-इको ग्रेडिएंट-इको अनुक्रमों, एक बाहरी सॉफ्टवेयर और टी 2 * मानचित्र बनाने के लिए एक प्लगइन के आधार पर ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय को मापने की अनुमति देता है। प्रोटोकॉल के भीतर महत्?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह काम आंशिक रूप से राष्ट्रीय कैंसर संस्थान, अनुदान संख्या U24CA264298 से अनुदान द्वारा समर्थित था। हम स्टैनफोर्ड में लुकास रिसर्च सेंटर में पीईटी / एमआरआई स्कैन के अधिग्रहण के साथ उनकी सहायता के लिए पीईटी / एमआरआई मेटाबोलिक सर्विस सेंटर से डॉन होलले, किम हलबर्ट और मेहदी खालिघी को धन्यवाद देते हैं। हम इस परियोजना के बारे में मूल्यवान इनपुट और चर्चा के लिए Daldrup-Link प्रयोगशाला के सदस्यों को धन्यवाद देते हैं।
Materials
| OsiriX | Pixmeo SARL | https://www.osirix-viewer.com/ | |
| 3T GE MR 750 | GE Healthcare, Chicago, IL | ||
| FERAHEME (ferumoxytol injection) | AMAG Pharmaceuticals, Inc. 1100 Winter Street Waltham, MA 02451 |
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