Summary

Construção de um fantasma Multimodalidade pré-clínicos com materiais que imitam tecido para a Garantia da Qualidade no Size Measurement Tumor

Published: July 29, 2013
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Summary

Este artigo descreve os procedimentos internos de construção de uma multimodalidade pré fantasma feito de tecido imitando (TM) materiais para garantia de qualidade (QA) de medição de tamanho de tumor em modalidades de imagem animal, tais como ultra-som (EUA), tomografia computadorizada (TC) e magnético resonance imaging (MRI).

Abstract

Organização Mundial de Saúde (OMS) e os critérios de avaliação de resposta em tumores sólidos (RECIST) grupos de trabalho defendido critérios padronizados para a avaliação radiológica de tumores sólidos em resposta à terapia medicamentosa anti-tumor na década de 1980 e 1990, respectivamente. Critérios da OMS medir tumores sólidos em duas dimensões, enquanto que as medições RECIST utilizar apenas uma dimensão que é considerado ser mais reprodutível 1, 2, 3,4,5. Estes critérios têm sido amplamente utilizados como o único biomarcador imagiologia aprovado pela United States Food and Drug Administration (FDA), 6. A fim de medir a resposta do tumor às drogas anti-tumorais em imagens com precisão, por isso, são necessárias uma garantia robustos (QA) procedimentos de qualidade e correspondente QA fantasmas.

Para atender a essa necessidade, os autores construíram uma multimodalidade pré-clínico (por ultra-som (EUA), tomografia computadorizada (TC) e ressonância magnética (MRI)) fantasma usando tecido imitando (TM)materiais em função do número limitado de lesões-alvo exigidos pela RECIST revisando um Gammex EUA comercial fantasma 7. O apêndice em Lee et al. Demonstra os procedimentos do fantasma fabricação 7. Neste artigo, os protocolos são introduzidas de uma forma início passo-a-passo com os procedimentos para preparar os moldes para o vazamento de silicone tumor simulando objectos de ensaio no simulador, seguido de preparação de materiais de TM para imagiologia multimodalidade, e, finalmente, a construção do pré multimodalidade QA fantasma. O objetivo principal deste artigo é fornecer os protocolos para permitir que qualquer pessoa interessada em construir de forma independente um fantasma para seus próprios projetos. Procedimentos de controle de qualidade para a medição do tamanho do tumor, e RECIST, a OMS e os resultados dos objetos de teste feitas em várias instituições que utilizam este QA fantasma de medição de volume são mostrados em detalhes no Lee et al. 8.

Introduction

Avaliação da alteração do tamanho do tumor é um parâmetro importante para avaliar a actividade de fármacos anti-tumorais, tanto o encolhimento do tumor e a progressão da doença 9, 10. Organização Mundial de Saúde (OMS) e Critérios de Avaliação de resposta em tumores sólidos (RECIST) são os métodos codificados para a avaliação anatômica das lesões tumorais nas modalidades de imagem, como ultra-som (EUA), tomografia computadorizada (TC) ou ressonância magnética (MRI). Para os critérios da OMS, o produto do diâmetro máximo do tumor e o seu maior diâmetro perpendicular no plano transversal para as regiões alvo é calculado 4. Em contraste, por RECIST, a soma dos diâmetros maior no plano transversal para um número limitado de lesões alvo é calculado 4. Apesar continuamente crescente interesse na avaliação da resposta terapêutica do tumor, não houve nenhuma garantia de qualidade pré-clínica (QA) fantasma / QA procedimentos para o biomarcador imagiologia.

conteúdo "> Considerando-se que a medição do tamanho do tumor com base em critérios da OMS e / ou RECIST é o único biomarcador de imagem aprovados pela United States Food and Drug Administration (FDA), como ponto de partida de QA para quaisquer outros biomarcadores de imagem, Lee et al. projetado e construído UTHSCSA / Gammex Mark 1 e Mark 2 fantasmas para QA de medição do tamanho do tumor, em colaboração com Gammex Inc 7. a marca de 1 fantasma era uma versão revisada de um Gammex comercial EUA fantasma e, portanto, o tamanho era muito grande para caber em animais CT e MR scanners. Além disso, algumas ferramentas na marca um fantasma eram desnecessários para a medição do tamanho do tumor. The Mark 2 phantom foi projetado com base no RECIST que é o mais recente biomarcador de imagem FDA-approved. No entanto, o tamanho do Mark 2 phantom ainda era muito grande para MR scanners e TC e RM qualidade de imagem do fantasma não era aceitável para a medição do tamanho do tumor precisa 7.

A QA fantasma descrito elerédea foi re-projetado para superar deficiências dos fantasmas anteriores e construído usando tecidos que imitam (TM) de materiais e protocolos modificados desenvolvidos em nosso laboratório. Este artigo descreve os detalhes dos protocolos para a construção phantom: Primeiro, os métodos são introduzidas para a preparação de moldes de silicone necessários para a fundição de tumor que simulam a objectos de teste e para a montagem de um rotor para rodar um fantasma para evitar a sedimentação gravitacional. Em segundo lugar, os protocolos para a preparação de materiais de TM modificados de D'Souza et al. 'S para os EUA, tomografia computadorizada e ressonância magnética são descritos 11. As propriedades físicas dos materiais de TM foram testados em cada modalidade para garantir que os materiais TM representada tecidos moles humanos como observado nas imagens obtidas com as várias modalidades, mas os resultados não são mostradas aqui. Em terceiro lugar, o protocolo de construção é descrito fantasma. Por último, US, TC e RM imagens do phantom são apresentados como resultados.

Protocol

1. Fantasma projeto Um desenho do pré multimodalidade fantasma é mostrado na Figura 1 7, 8. O tamanho do simulador é de 38 mm de diâmetro e 115 mm de comprimento para permitir que o fantasma para ser digitalizado em vários scanners animais. O fantasma contém cinco tumor simulando objetos de teste (diâmetro: 14, 10, 7, 4 e 2 mm) colocados a uma profundidade de 10 mm para dentro da fantasma. 2. Silicone Mold Construção <p class=…

Representative Results

Figura 3 B e Figura 5 mostram dois moldes de silicone para fundição de objetos de teste, ea multimodalidade fantasma, respectivamente. O comprimento x largura x profundidade de cada molde é de 109 mm x 37 milímetros x 21 mm e dois moldes são idênticos imagens especulares. Um molde tem um milímetro buracos onde o material TM podem ser inseridos usando uma agulha fina. Cada molde possui um adicional de cinco furos para as hastes de alinhamento. O comprimento x largura x profundidad…

Discussion

O objetivo deste artigo foi o de fornecer os métodos para a fabricação de materiais de TM para imagens multimodalidade e construção de um fantasma multimodalidade pré-clínica como uma ferramenta de controle de qualidade para a medição do tamanho do tumor preciso utilizar diferentes modalidades em várias instituições. Como mencionado anteriormente, os materiais de TM foram originalmente desenvolvido no laboratório do Dr. Ernest L. Madsen, da Universidade de Wisconsin, Madison para uma modalidade de imagem mu…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Os autores agradecem ao Dr. Madsen na Universidade de Wisconsin-Madison e Cristel baiu em Gammex Inc. para fornecer conselhos sobre materiais de TM. Os autores também são gratos ao Dr. Malcolm David Murray para fornecer os métodos para construir o fantasma.

Materials

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  

Referências

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Citar este artigo
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).

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