腫瘍間質流体圧の空間測定:間質流体圧を測定する方法

Overview

このビデオでは、画像誘導ロボットシステムを用いた灌流イメージングによる腫瘍内の間質流体圧の測定方法について説明します。測定は、固形腫瘍内のリポソームの腫瘍内蓄積と比較される。

Protocol

1. 腫瘍間質流体圧の空間測定

1. IFPを測定するには、圧力トランスデューサとPE20ポリエチレンチューブの50 cmを介してIFP取得システムに25 Gの脊髄を接続します。ヘパリン硫酸/生理塩水(1:10)でシステム全体を洗い流します。使用前に70%イソプロピルで針を殺菌してください。
2. 取得システムをオンにし、IFP取得ソフトウェアを起動し、設定ファイルをロードしてシステムをキャリブレーションしてMMHgでIFP測定値を取得します。取得ボタンをクリックして、IFPデータを継続的に収集します。
3. CT-リポソームの48時間から72時間の注射後のIFP測定を行う(これは、腫瘍におけるCT-リポソームのピーク蓄積のおおよその時間に相当する)、記載の方法を用いた。
   1. 400 mg のヨウ素 kg^-1の濃度で CT-リポソームのボーラスを注入する注射器ポンプを使用します。ポンプを約150 μlのボリュームに注入するように設定します(25gマウスを想定)。ポンプの「開始」ボタンを押して注入します。手動で生理液量50μl(カテーテルの体積の2倍)でカテーテルを洗い流し、薬剤量全体を注入し、カテーテルが明確であることを確認します。
      IFPニードルをCT-IFPロボットに取り付けます。
4. CT-IFPロボットとCTスキャナの座標系を調整するために、キャリブレーションスキャンを実行します。CT-IFPロボットに受託マーカーアタッチメントを追加し、4つの異なる位置で受託マーカーを使用して4つの容積CTスキャンを実行します。
   1. CT-IFPロボットコントローラソフトウェアを起動し、ロボットを初期化し、x、Y、zターゲティング位置を入力して「移動」ボタンをクリックしてロボットを3つの位置に移動させます。
   2. 次の X、y、z 座標で CT スキャンを実行します。(2) -10,0,0;(3) 0,7,0;(4) 0,0,10.CTスキャナソフトウェアを使用して90kV、10 mA、16秒スキャンを選択し、スキャンを開始するために「開始」を押します。説明に従ってスキャンを再構築します。Syringeポンプを設定して、生理食音と混合した無菌イオヘキソールの体積を100μlに注入することでDCE-CTスキャンを実行します(体積比9:1)。
      1. CTスキャナコンソールでは、80kVのX線エネルギー設定、90mAのチューブエネルギーを使用する5分の動的スキャンを選択し、最初の30秒間に毎秒416の画像投影をキャプチャし、その後10秒ごとに取得します。DCE-CTデータの5秒をキャプチャし、次に注入ポンプの開始ボタンを押してください。
      2. DCE-CTスキャンの後、容積解剖学的マイクロCTスキャンを行う。
5. CT-IFPロボットアライメントソフトウェアを起動します。「登録データ」領域にロードされた「追加」ボタンをクリックし、1.3で取得した4つの再構築された登録スキャンを選択し、「開く」をクリックします。
   注: 受託者マーカーのピクセル位置は自動的にソフトウェアに入力されます。
   1. 「変換の計算」ボタンをクリックし、「変換の適用」ボタンをクリックします。これにより、CT-IFP ロボット座標系を CT スキャナ座標系に変換するために使用される位置合わせデータが生成されます。キャリブレーションが完了したら、動物のプラットフォームをCT-IFPロボットに取り付けます。
6. 医療用空気または酸素と混合した2%のイオブルランを使用して各マウスを麻酔し、つまみと反応を観察しないで確認します。動物をCT-IFPロボットプラットフォームに固定化し、腫瘍がCT-IFPロボットシステムにアクセスできるようにマウスを配置します。IFP針の挿入中に動かないようにテープを用いて腫瘍を固定化する。
7. IFPニードルを挿入する前に、解剖学的マイクロCTスキャンを実行します。1.2 で説明されている手順を使用して、CT データを再構築します。
8. 針挿入前の CT データを CT-IFP ロボットアライメント ソフトウェアにロードします。ウィンドウとレベルを調整して腫瘍を視覚化します。任意の画像で腫瘍のリムをクリックし、2番目のリムの位置をクリックします。
   注: ソフトウェアは、2 つの位置間の直線線に沿って一連の位置を計算します。リストから 5 ~ 8 の等間隔の位置の x、y、z 座標に注意してください。
9. 挿入前にヘパリン生理液で針を洗い流してIFPシステムを準備します。
10. 最初の事前に決定された針の位置をX,y,zに入力し、CT-IFPロボット制御ソフトウェアに入り、ボタンを押して「移動」ボタンを押してロボットを希望の位置に移動させます。「針を挿入」ボタンをクリックして、針をティッシュに挿入します。
    1. 針を挿入した後、IFP測定が増加し、IFP取得ソフトウェア上のプリピンチ値に戻ることを示して、PE20チューブをつまんで解放することによって、IFP針と組織の間の良好な流体通信を確保します。ベースラインに戻らない測定値を拒否します。
11. 針を挿入して解剖学的CTスキャンを取得し、CT-IFPロボット制御ソフトウェアの「針を引き込む」ボタンをクリックして、針を組織から引き込みます。針の引き出し後に IFP 値がプレニードル挿入値に戻らない IFP 測定値を拒否します。これは、測定中に針が詰まっていた可能性があることを意味します。各針の位置に対して、ステップ 1.8 ~ 1.10 を繰り返します。
12. 注射針の挿入後の容積CTスキャンで特定された腫瘍体積の中心に対する針ポートのx、y、およびz位置を計算することによって、腫瘍体積内の針位置を決定する。
13. すべての測定が完了した後、ケージに動物を返します。動物を放置せず、意識が取り戻され、胸骨の回復を維持できるようになるまで観察するように注意してください。

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Omnipaque (Iohexol) 300 mg of iodine/ml	GE Healthcare, CA
eXplore Locus Ultra micro-CT system	GE Healthcare, CA		Manipulated using CT-Console Software
27 G Catheter SURFLO Winged Infusion Set	Terumo Medical Products, USA	SV*27EL
PE20 polyethylyne tubing	Becton Dickinson, USA	427406
Pen tip 25 G × 3.5′′ Whitacre spinal needle	Becton Dickinson, USA	405140	IFP needle
P23XL pressure transducer	Harvard Apparatus, CA	P23XL
PowerLab 4/35, Bridge Amp, with LabChart Pro 7.0	ADInstruments Pty Ltd., USA	PL3504, FE221	IFP acquisition system and acquisition software
CT-Sabre Small Animall Intervention system (CT-IFP Robot)	Parallax Innovations, CA		Manipulated using CT-IFP robot Control Software
CT-IFP robot alignment software Custom Matlab software
DCE-CT Analysis Software			Custom Matlab software