Waiting
로그인 처리 중...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

Bouw van een preklinisch Multimodaliteit Phantom Met Tissue-nabootsende Materialen voor Kwaliteitszorg in tumorgrootte Meting

Published: July 29, 2013 doi: 10.3791/50403

Summary

Dit document beschrijft de interne procedures van de aanleg van een preklinisch multimodaliteit fantoom gemaakt van weefsel-nabootsen (TM) materialen voor de kwaliteitsborging (QA) van tumorgrootte meting in dierlijke beeldvormende modaliteiten zoals echografie (US), computertomografie (CT) en magnetische resonance imaging (MRI).

Abstract

World Health Organization (WHO) en Response Evaluation Criteria in Solid Tumors (RECIST) werkgroepen bepleit standaardcriteria voor radiologische beoordeling van solide tumoren in reactie op anti-tumor therapie in de jaren 1980 en 1990, respectievelijk. WHO criteria meten solide tumoren in twee dimensies, dat RECIST metingen alleen een afmeting die wordt beschouwd als meer reproduceerbaar 1, 2, 3,4,5. Deze criteria zijn op grote schaal gebruikt als de enige beeldvorming biomarker door de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) 6 goedgekeurd. Om tumor respons op anti-tumor drugs op de beelden nauwkeurig meten derhalve een robuuste kwaliteitsborging (QA) procedures en bijbehorende QA phantom nodig.

Om aan deze behoefte te pakken, de auteurs construeerden een preklinische multimodaliteit (voor ultrageluid (US), computertomografie (CT) en magnetische resonantie beeldvorming (MRI)) phantom met behulp van weefsel-nabootsende (TM)materialen op basis van het beperkte aantal doelletsels vereist door RECIST door een herziening van een Gammex Amerikaanse commerciële phantom 7. De appendix in Lee et al.. Toont de procedures van fantoom fabricage 7. In dit artikel worden alle protocollen geïntroduceerd in een stap-voor-stap wijze beginnend met procedures voor het bereiden van de siliconen mallen voor het gieten tumor gelijkend testobjecten in de fantoom, gevolgd door bereiding van TM materialen voor multimodale beeldvorming en uiteindelijk de bouw van de preklinische multimodaliteit QA fantoom. Het primaire doel van dit document is om de protocollen te bieden aan iedereen die geïnteresseerd is in het zelfstandig construeren van een fantoom voor hun eigen projecten toe te staan. QA procedures voor tumorgrootte meting en RECIST, WHO en volumemeting uit test voorwerpen op meerdere instellingen die deze technische fantoom getoond in detail in Lee et al.. 8.

Introduction

Beoordeling van de verandering in tumorgrootte is een belangrijk eindpunt voor evaluatie van de activiteit van anti-tumor drugs in zowel tumor krimp en ziekteprogressie 9, 10. World Health Organization (WHO) en de Response Evaluation Criteria bij solide tumoren (RECIST) zijn de gecodificeerde methoden voor de anatomische beoordeling van tumorlaesies in beeldvormende modaliteiten zoals echografie (US), computertomografie (CT) of magnetische kernspinresonantie (MRI). Voor de WHO-criteria, is het product van de tumor maximale diameter en zijn grootste loodrechte doorsnede in het dwarsvlak voor doelgebieden berekend 4. In tegenstelling, voor RECIST, is de som van de langste diameters in het dwarsvlak voor een beperkt aantal doelletsels berekend 4. Ondanks de steeds groeiende belangstelling voor tumor therapeutische respons evaluatie, is er geen preklinische kwaliteitsborging (QA) phantom / QA procedures voor de beeldvorming biomarker.

inhoud "> Gezien het feit dat tumorgrootte meting op basis van WHO-criteria en / of RECIST is de enige beeldvorming biomarker door de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) goedgekeurd, als uitgangspunt van QA voor andere beeldvormende biomarkers, Lee et al.. ontworpen en gebouwd UTHSCSA / Gammex Mark 1 en Mark 2 fantomen voor QA van tumorgrootte metingen in samenwerking met de Gammex Inc 7. De Mark 1 fantoom was een herziene versie van een Gammex commerciële Amerikaanse fantoom en dus, de grootte was te groot om te passen in dier CT-en MR-scanners. Ook enkele instrumenten in de Mark 1 phantom waren niet nodig voor tumorgrootte meting. De Mark 2 fantoom is ontworpen op basis van RECIST dat is de meest recente FDA-goedgekeurde beeldvorming biomarker. Echter, de grootte van de Mark 2 phantom nog te groot voor MR scanners en CT en MR beeldkwaliteit van het fantoom aanvaardbaar was voor nauwkeurige meting tumorgrootte 7.

De QA fantoom beschreef hijrein werd opnieuw ontworpen om tekortkomingen van de vorige fantomen overwinnen en gebouwd met behulp van gemodificeerde tissue-nabootsende (TM) materialen en protocollen ontwikkeld in ons lab. Dit document beschrijft de details van de protocollen voor phantom bouw: Eerst worden werkwijzen ingevoerd voor het bereiden van de siliconen mallen nodig voor het gieten tumor gelijkend testobjecten en samenstellen van een rotator voor het roteren van een fantoom de zwaartekracht sedimentatie te voorkomen. Tweede, protocollen voor het bereiden van TM materialen gewijzigd van D'Souza et al.. 'S voor de VS, CT en MRI zijn beschreven 11. De fysische eigenschappen van de TM materialen in elke modaliteit gecontroleerd worden om de TM materialen vertegenwoordigd menselijke zachte weefsels zoals waargenomen in de beelden opgenomen met verschillende modaliteiten, maar de resultaten zijn hier niet weergegeven. Ten derde, is het protocol voor fantoom beschreven constructie. Tenslotte zijn de VS, CT-en MR-beelden van de fantoom gepresenteerd als resultaten.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Phantom Ontwerp

Een tekening van de preklinische multimodale fantoom getoond in figuur 1 7, 8. De grootte van het fantoom is 38 mm in diameter en 115 mm lengte, zodat het fantoom te scannen diverse dierlijke scanners. Het fantoom bevat vijf tumor gelijkend testobjecten (diameter: 14, 10, 7, 4 en 2 mm) geplaatst op een diepte van 10 mm in de fantoom.

2. Silicone Mold Construction

Siliconen mallen zijn bereid om de tumor-simulatie-test objecten gegoten zoals beschreven in deze sectie 7. Alle acrylaat platen en stangen die nodig zijn voor de voorbereiding van de siliconen mallen worden gesneden met een nauwkeurigheid van 25 micrometer in de werkplaats aan de Universiteit van Texas Health Science Center in San Antonio (UTHSCSA).

  1. Maak vijf gaten (diameter: 14, 10, 7, 4, 2 mm) voor de test objecten en andere vijf gaten (diameter: 6 mm) voor aanpassing staven in twee acrylbasisplaten (maat: 4,2 cm x 11,5 cm x 0,9 cm) (Figuur 2A).
  2. Snij spacerparen met een hoogte van 7, 5, 3,5, 2 en 1 mm (afmeting: 1,0 cm x 5,5 cm) (Figuur 2B).
  3. Bereid stalen kogels (diameter: 14, 10, 7, 4 en 2 mm, nauwkeurigheid: 2.5 micrometer).
  4. Plaats twee spacer paren met een hoogte van 7 mm en een grondplaat op een dunne acrylaat plaat in de juiste volgorde aan en draai ze met behulp van C-klemmen (figuur 2C).
  5. Plaats de stalen kogel met een diameter van 14 mm tot 14 mm gat van de bodemplaat en lijm deze met JB KWIK (figuur 2C). Herhaal de procedure voor de rest van de ballen (figuur 2D) en de andere grondplaat. Merk op dat de stalen ballen in twee grondplaten worden gelijmd als spiegelbeelden 7.
  6. Bevestig vier 2,5 cm-hoog acrylaat platen (afmetingen: 2,5 cm x 11,5 cm voor twee platen en 2,5 cm × 4,2 cm voor nog eens twee platen) op elke basis met behulp van afplakband, zoals hekken (Figure 3A).
  7. Bevestig de bovenste plaat (afmeting: 4,2 cm x 11,5 cm, vijf gaten met 0,8 cm van diameter, tien gaten met een 1,2 cm diameter) in een van de bodemplaat assemblies tot vijf acryl staven (diameter voegen: 0.8 cm en de lengte: 0.5 cm) met 1 mm tips, en vijf uitlijning staafjes (diameter voegen: 0.9 cm en lengte: 5,0 cm) en siliconen (figuur 3A) giet.
  8. Steek de acryl staven in het 0,8 cm gaten in de bovenste plaat helemaal naar de top van de stalen kogels en lijm ze met behulp van siliconen lijm. Steek aanpassing staven in de gaten van de grondplaat door grotere gaten in de bovenplaat (Figuur 3A).
  9. Meng deel A van siliconen rubber compound deel B in de verhouding van 10 op 1 gew.
  10. Giet de siliconen rubber compound in het samenstel en droog het samenstel bij kamertemperatuur gedurende 24 uur (figuur 3B).

3. Rotator Assembly

De rotator wordt bereid uit PVC pijp en een rotisserie motor.

  1. Maal het einde van een bout met het gat van een rotisserie motor passen.
  2. Schroef de grond bout aan het einde van de PVC-buis (lengte: 270 mm en inwendige diameter: 75 mm) met behulp van een moer en een wasmachine.
  3. Buig metalen platen en lijm ze op een kunststof plaat met JB KWIK aan de PVC-buis te ondersteunen en om de hoogte van de PVC-buis 7 aan te passen.

4. TM Materiaal Voorbereiding

De protocollen voor het bereiden van de TM materialen gemodificeerd waren ontwikkeld in het laboratorium van Dr Ernest L. Madsen bij de Universiteit van Wisconsin Madison en meer details zijn in Lee et al.. 8,11.

4.1 Achtergrond TM materiële voorbereiding

  1. Pass commerciële volle melk (200 cc) met 20 micrometer en vervolgens 10 um mesh filters.
  2. Ontbinden Thimerosal (0,2 g) in de gefilterde melk (100 cc).
  3. Met behulp van huis vacuüm, ontgassen ditmelk oplossing gedurende 30 seconden bij kamertemperatuur.
  4. Los droge agarose (2 g) in gedeïoniseerd water (18 MQ) (100 cc) bij kamertemperatuur.
  5. Voeg vervolgens 1-propanol (7,9 cc) en BaSO4 (1 g) aan de agaroseoplossing.
  6. Degas de agarose-oplossing en verwarm het vervolgens in een 95 ° C waterbad tot de agarose oplossing wist.
  7. Terwijl de agarose oplossing wist in het 95 ° C waterbad, warmte de gecondenseerde melk in een 55 ° C waterbad.
  8. Verplaats de gesmolten agarose oplossing van het 55 ° C waterbad afkoelen.
  9. Zodra beide oplossingen bij 55 ° C, mix agarose-oplossing (50 cc) met gecondenseerde melk (50 cc) de verhouding van 50 tot 50 maken het volume en langzaam roeren van het mengsel gevolgd door luchtbel verwijderen van het oppervlak.
  10. Voeg EDTA (0.103 g) en CuCl2 · 2H 2 O (0,06 g) aan de agarose-melkmengsel gevolgd door voldoende roeren om homogeniteit te garanderen.
  11. Voeg ten slotte glasparels (15-60 μm diameter, gemiddelde diameter: 35 um) (0,1 g) en roer het uiteindelijke mengsel herhaaldelijk. Voor gebruik genieten de glasparels in geconcentreerd salpeterzuur gedurende 24 uur om onzuiverheden te verwijderen en spoel het zuur.

4.2 Test object TM materiële voorbereiding

Het testobject TM materiaal wordt bereid op een soortgelijke wijze als de achtergrond TM materiaal uitzondering van de volgende verschillen in samenstelling:

  1. Pass commerciële volle melk (20 cc) met 20 micrometer en vervolgens 10 um mesh filters.
  2. Ontbinden Thimerosal (0,02 g) in de gefilterde melk (10 cc).
  3. Los droge agarose (0,60 g) in een oplossing bij kamertemperatuur van gedeïoniseerd water (10 cc) en 1-propanol (0,79 cc).
  4. Degas de agarose-oplossing en verwarm het vervolgens in een 95 ° C waterbad tot de agarose oplossing wist.
  5. Terwijl de agarose oplossing wist in het 95 ° C waterbad, warmte de gecondenseerde melk in een 55 ° C waterbad.
  6. Bewegen the gesmolten agarose oplossing voor het 55 ° C waterbad.
  7. Zodra beide oplossingen bij 55 ° C, meng de agarose-oplossing (5 cc) met gecondenseerde melk (5 cc) en langzaam roeren van het mengsel gevolgd door luchtbel verwijderen van het oppervlak.
  8. Dan voeg EDTA (0,0017 g) en CuCl2 · 2H 2 O (0,0010 g) aan de agarose-melk, gevolgd door voldoende roeren.

5. Multimodaliteit Phantom Assembly

Met behulp van de siliconen mallen, worden de volgende stappen uitgevoerd om de multimodaliteit fantoom construeren.

  1. Op de siliconen mal zonder 1 mm gaten, bevestig nylondraad langs het centrum van bollen en lijm deze aan beide uiteinden van de mal met behulp van siliconen lijm (Figuur 4A).
  2. Met een zachte borstel, gelden siliconen vet op de oppervlakte van twee mallen (Figuur 4A) en monteer twee mallen met uitlijning staven.
  3. Bereid testobject TM materiaal zoals beschreven in paragraaf 4.2 en pour het door 1 mm gaten van de siliconen mal met behulp van een 22-gauge naald van een injectiespuit.
  4. Zodat de test objecten in te stellen, slaan de schimmels in de koelkast (5 ° C) gedurende ongeveer 30 minuten.
  5. In elke zijde van een half-cilindrische houder (lengte: 115 mm en diameter: 38 mm), maken twee gaten van 1 mm op een diepte van 10 mm vanaf het fantoom oppervlak om nylon draad met testobjecten monteren. Maak een extra gat van 6 mm tot achtergrond TM materiaal giet.
  6. Uitladen van de test objecten met nylon draad uit de mallen (figuur 4B) en monteer ze in de halve cilindrische houder (Figuur 4C).
  7. Met behulp van 3M Scotch-Weld DP-100 en 3M tape, hechten dunne niet-geleidende aluminium (dikte: 0,12 mm) op de acryl container. Blokkeer de 1 mm gaten in de acrylcontainer met dezelfde lijm (figuur 4C).
  8. Bereid achtergrond TM materiaal snel en giet deze langzaam in het gat van 6 mm van de container met behulp van een kleineplastic trechter.
  9. Na verwijdering van eventuele luchtbellen, lijm de 6 mm gat met behulp van 3M Scotch-Weld DP-100.
  10. Eenmaal gemonteerd, draait het fantoom bij 2 rpm in de rotator gedurende 4-5 uur bij kamertemperatuur geroerd.
  11. Verwijder de nylon draad na de TM materialen in het fantoom volledig verhardt.

6. Multimodale beeldvorming

Het fantoom wordt gescand in preklinische echografie, CT en MRI en afbeeldingen in drie modaliteiten worden verworven. De beeldvormingsprotocollen zijn in detail beschreven in Lee et al.. 7, 8.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Figuur 3 B en figuur 5 tonen twee siliconen mallen voor het gieten van testobjecten, en de multimodaliteit fantoom, respectievelijk. De lengte x breedte x diepte van elke schimmel is 109 mm × 37 mm × 21 mm en twee mallen zijn identiek spiegelbeelden. Een schimmel heeft 1 mm gaten waar TM materiaal met behulp van een dunne naald kan worden ingebracht. Elke mal heeft een extra vijf gaten voor uitlijning staven. De lengte x breedte x diepte van het fantoom is 115 mm × 38 mm × 24 mm en de oorspronkelijke massa ervan was 101,02 g. De grootte van het fantoom voldoende om te passen in preclinical scanners.

Beelden opgenomen door Amerikaanse, CT en MRI worden getoond in Figuur 6. Het contrast tussen de test-objecten en achtergrond voldoende is om te testen objecten te onderscheiden en meten hun maten. Geen ernstige artefacten worden waargenomen in alle afbeeldingen behalve voor kleine nagalm in de VS afbeeldingen.


Figuur 1. Ontwerp van een preklinische multimodaliteit fantoom. Het fantoom heeft vijf tumor-simulatie-test objecten met een diameter van 2, 4, 7, 10 en 14 mm geplaatst op 10 mm van het fantoom oppervlak.

Figuur 2
Figuur 2. Voorbereiding voor het gieten siliconenvormen. A. Een basisplaat met vijf gaten voor testobjecten en nog eens vijf gaten voor uitlijning staven. B. Spacer paren met een hoogte van 7, 5, 3,5, 2 en 1 mm. C. Lijmen stalen kogels met dunne acryl plaat, spacers, grondplaat en C-klemmen, D. Een basisplaat met vijf stalen kogels gelijmd.

Figuur 3
Vijg ure 3. Procedures voor het uitbrengen siliconen mallen. A. Constructie van basisplaat assemblages voor het gieten siliconen compound. B. siliconen mallen.

Figuur 4
Figuur 4. Procedures voor het uitbrengen test-objecten met behulp van siliconen mallen. A. Voorbereiding voor het gieten testobjecten in siliconen mallen met nylon draad, siliconenvet en uitlijning staven. B. Test objecten in de siliconen mal voor het lossen. C. Montage van test-objecten in een acryl container .

Figuur 5
Figuur 5. Een multimodaliteit fantoom gemaakt van weefsel gelijkende materialen. Het fantoom passen in verschillende dier scanners in meerdere instellingen.

nhoud "fo: keep-together.within-page =" altijd "> Figuur 6
Figuur 6. A. VS, B. CT en C. T2 gewogen MR beelden van het fantoom. Beelden niet ernstige artefacten en luchtbellen te tonen. Contrast tussen de test-objecten en de achtergrond was voldoende voor maat opmeten.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Het doel van dit artikel was om de methoden voor het maken van TM materialen voor multimodale beeldvorming en de bouw van een preklinisch multimodaliteit fantoom als QA-tool voor nauwkeurige tumorgrootte metingen met behulp van verschillende modaliteiten in meerdere instellingen. Zoals eerder vermeld, zijn TM materialen oorspronkelijk ontwikkeld door het laboratorium van Dr Ernest L. Madsen bij de Universiteit van Wisconsin Madison voor een multi-modaliteit prostate phantom. We pasten Dr Madsen's TM materiaal protocollen voor ons eigen doel om voldoende contrast tussen de test-objecten en achtergrond hebben en de fysische eigenschappen van zacht weefsel vertegenwoordigen in de VS, CT-en MR-beelden. De werkwijzen voor phantom constructie met eigen materiaal TM protocollen werden kort geïntroduceerd door Lee et al.. De eerste 7, 8. In deze paper, werden protocollen van de TM materialen en phantom bouw in detail toegelicht.

Vóór TM materiaal preparaten, Siliconen mallen en een rotator werden op maat in ons lab. Omdat silicone mallen kunnen krimpen in het droogproces, is het belangrijk om de juiste siliconenverbinding voor schimmels bereiding kiezen. We maten de diameter van elk object in de mallen met een NIST traceerbaar caliper na gehard zodat er minimale krimp. De rotator was noodzakelijk om zwaartekracht sedimentatie van glasparels het achtergrondmateriaal te voorkomen.

TM materialen werden gemaakt van diverse chemicaliën om de volgende redenen 7, 11, 12: Melk heeft dezelfde eigenschappen als menselijk weefsel; Thimerosal voorkomt bacteriële invasie in melk; Mesh filters verwijderen alle onzuiverheden die kunnen zijn geïntroduceerd tijdens de voorafgaande concentreren en commerciële verpakkingen van melk, Agarose is een bindmateriaal en MR T2 relaxatietijd modifier; Gedeioniseerd water bevat geen metaalionen die de ontspanning tijden tegenstelling kraanwater verlagen; Propanol verhoogt de snelheid van het geluid voor water (1484 m / s) met dat van zachte weefsels (1,540 m / s); BaSO4 is voor CT contrast enhancement; Cu 2 + / EDTA vermindert MR T1 relaxatietijd; Glazen kralen zijn voor de Amerikaanse contrastverbetering. Het contrast in beelden en fysische eigenschappen worden besproken in Lee et al.. 8.

TM materiaal van de test objecten moet worden ontgast en langzaam geïnjecteerd door 1 mm-gat in siliconen mal met een spuit om luchtbellen in de test objecten te vermijden. Zodra testobjecten zijn gegoten in siliconen mallen, ze moeten worden in een acryl fantoom direct geladen en de bovenkant van het fantoom moet worden gedekt en meteen gelijmd alsook om uitdroging van de test objecten te voorkomen.

Periodieke weging van het fantoom is nodig om uitdroging te controleren. Onze bevindingen toonden aan dat er maximaal 1,68% gewichtsverlies in een jaar in onze fantomen 8, die aanvaardbaar is voor het fantoom toepassing is. Dit verlies kan door periodiek injectin worden gecorrigeerdg nette vervangende water. Het effect van gewichtsverlies op veranderingen in het beeld moet worden onderzocht door het scannen van de fantoom en om de grootte van testobjecten periodiek. Het is ook belangrijk om het fantoom bewaren bij kamertemperatuur en weg van vocht om uitdroging te voorkomen.

De huidige QA phantom geen rekening met de variatie in vorm waargenomen in typische dierlijke of humane tumoren. Zo zal een fantoom met testobjecten van onregelmatige vorm moeten worden gebouwd en getest als onze toekomstige studie 8. Niettemin, het huidige spoor toch bruikbaar voor andere doeleinden, bijv. nauwkeurige kalibratie beeldvormingssysteem, waarbij de nauwkeurigheid van een meetinstrument in US, CT of MR systemen, enzovoorts. Het kan ook klinisch worden gebruikt met de herziening van het fantoom grootte.

Voor tumorgrootte meting QA met het fantoom, kleine dieren imaging systemen die mogelijkheid van het verstrekken van drie dimensionale beelden hebben (breedte, lengte en diepte in figuur 5) zijn verplicht. QA procedures voor nauwkeurige tumorgrootte meting inclusief het scannen fantoom en imaging protocollen zijn ontwikkeld 8. Voor de reproduceerbaarheid van de beeldkwaliteit, worden dezelfde beeldvormingsprotocollen inclusief dezelfde MR spoel in dit onderzoek aanbevolen omdat imaging contrast afhankelijk van beeldvormingsparameters. De details van imaging protocollen worden genoemd in onze eerdere artikelen 7,8 en ze zijn gebaseerd op beeldvorming van kleine proefdieren protocollen die zijn gebruikt bij UTHSCSA. US, CT en MR-beelden verkregen in deze studie had voldoende contrast om de grootte van testobjecten (figuur 6) te meten. De kwaliteit van echografie en CT beelden is niet zo goed als die van MR beelden. In de VS, moet meer gel worden gebruikt om een ​​beter contact tussen de phantom membraan en transducer op het oppervlak hebben. Voor een beter contrast in echografiebeelden, een lichte stijging van de hoeveelheid glasparels in de achtergrond TM preparaten opworden gebruikt zolang als de VS eigenschappen binnen het bereik van zachte weefsels. Evenzo kan meer BaSO4 worden toegevoegd aan de achtergrond TM materiaal CT contrast verbeteren. Een andere manier om CT contrast verbeteren, zou de x-ray tube voltage verlagen of te verhogen buisstroom, maar klein dier CT scanners hebben beperkte mogelijkheden voor het wijzigen van deze parameters tube.

RECIST, WHO en het volume meetresultaten van test-objecten worden hier niet weergegeven omdat ze buiten het bestek van dit document. Lee et al.. 8 wordt kort voorgesteld aan experimentele gegevens geanalyseerd uit drie onafhankelijke metingen op US, CT en MRI in twee instellingen. In UTHSCSA, standaarddeviaties (SD) van drie metingen in diameter testobjecten varieerde 0-0,06 mm, 0,01-0,26 mm en 0,01-0,09 mm voor de VS, CT en MRI, respectievelijk in drie loodrechte richtingen een vijf diameters. In UC Denver, SD's varieerde 0,02-0,21 mm, 0,01 tot0.31 mm, 0,06-0,29 mm voor de VS, CT en MRI, respectievelijk. Nadere informatie wordt gepresenteerd in Lee et al.. 7, 8. Een andere toekomstige studie zal meer waarnemers naar inter-observer variabiliteit te onderzoeken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Geen belangenconflicten verklaard.

Acknowledgments

De auteurs zijn dankbaar voor Dr Madsen aan de universiteit van Wisconsin-Madison en Cristel BAIU bij Gammex Inc voor het verstrekken van advies over TM materialen. De auteurs zijn ook dankbaar dat dr. Malcolm David Murray voor het verstrekken van de methoden om het fantoom te construeren.

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  

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. Saini, S. Radiologic measurement of tumor size in clinical trials: past, present, and future. AJR Am. J. Roentgenol. 176 (2), 333-334 (2001).
  4. Suzuki, C., et al. Radiologic measurements of tumor response to treatment: practical approaches and limitations. Radiographics. 28 (2), 329-344 (2008).
  5. Therasse, P., et al. RECIST revisited: A review of validation studies on tumour assessment. Eur. J. Cancer. 42 (8), 1031-1039 (2006).
  6. 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).
  7. Lee, Y. C., et al. Preclinical multimodality phantom design for quality assurance of tumor size measurement. BMC Med. Phys. 11 (1), (2011).
  8. Lee, Y. C., et al. QA procedures for multimodality preclinical tumor drug response testing. Med. Phys. 37 (9), 4806-4816 (2010).
  9. 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).
  10. 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).
  11. D'Souza, W. D., et al. Tissue mimicking materials for a multi-imaging modality prostate phantom. Med. Phys. 28 (4), 688-700 (2001).
  12. Mitchell, M. D., et al. Agarose as a tissue equivalent phantom material for NMR images. Magn. Reson. Imaging. 4 (3), 263-266 (1986).

Tags

Biomedische Technologie Biotechniek Geneeskunde Anatomie Fysiologie Cancer Biology Moleculaire Biologie Genetica Therapeutics Chemie en Materialen (General) Composiet Materialen Quality Assurance en betrouwbaarheid Natuurkunde (General) Tissue-nabootsende materialen preklinisch multimodaliteit Kwaliteitszorg Phantom Tumor maat opmeten Kreeft Imaging
Bouw van een preklinisch Multimodaliteit Phantom Met Tissue-nabootsende Materialen voor Kwaliteitszorg in tumorgrootte Meting
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Lee, Y. C., Fullerton, G. D., Goins, More

Lee, Y. C., Fullerton, G. D., Goins, B. A. Construction of a Preclinical Multimodality Phantom Using Tissue-mimicking Materials for Quality Assurance in Tumor Size Measurement. J. Vis. Exp. (77), e50403, doi:10.3791/50403 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter