يسمح هذا البروتوكول بإجراء اختبار جديد قبل السريري لارتفاع الحرارة المستهدف للورم بالاشتراك مع الأدوية الحساسة للحرارة ، والتي يمكن تطبيقها لتحسين البقاء على قيد الحياة وتقليل السمية الجهازية في مرضى الساركوما. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أن إطلاق العلاج الكيميائي يقتصر على المنطقة الساخنة مما يزيد من إطلاق الدواء داخل الورم مع تقليل الإطلاق الجهازي للدواء في الأنسجة السليمة. يمكن ترجمة أساليبنا سريريا لعلاج الأورام اللحمية.
أيضا ، عملنا هو تعلم كيف يمكن لانخفاض حرارة الجسم الموضعي أن يحرض الجهاز المناعي لمساعدة الجسم على استهداف السرطان جنبا إلى جنب مع العلاج الكيميائي القياسي. وسيوضح الإجراء الدكتور وارن فولتز ، الفيزيائي الرئيسي للتصوير بالرنين المغناطيسي في مركز ستار للابتكار ، والدكتور آدم واسبي ، الفيزيائي الرئيسي في HIFU في مستشفى الأطفال المرضى ، وسوزان وونغ ، خريجة الماجستير في العلوم التطبيقية من مختبر دريك في مستشفى الأطفال المرضى في تورنتو. لبدء حلق الساق الخلفية للماوس المقيد باستخدام كليبرز ومسحه بنسبة 70٪ من الإيثانول.
نضح ما يقرب من 10،000 خلية في 10 ميكرولتر من محلول تعليق الخلية باستخدام حقنة ميكرولتر. قم بتمديد الساق الخلفية اليمنى للفأر وحقن تعليق الخلية بحركة ثابتة في عضلات الفخذ باستخدام حقنة ميكرولتر بإبرة قياس 26. يجب إدخال الإبرة بالتوازي مع عظم الفخذ باتجاه الركبة ، مع الحرص على عدم إصابة العصب الوركي.
قم بإزالة الإبرة وأعد الماوس إلى قفص ثان. تقييم الحيوانات يوميا ومراقبة أطرافها الخلفية لنمو الورم من خلال الجس. تخيل الماوس المخدر باستخدام ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي.
على الصورة المرجحة T2 ، لاحظ الأبعاد العادية وعدد الشرائح المحورية التي يظهر الورم بداخلها. لاحظ موقع الورم في إشارة إلى عظم الفخذ والسطح الجانبي للفخذ حيث تدخل الموجات فوق الصوتية. لتحضير نظام HIFU ذو التجويف الصغير ، قم بتشغيل المولد ، وضع الغشاء على محول الطاقة واملأ محول الطاقة بما يكفي من الماء منزوع الأيونات حتى يتم توسيع الغشاء أسفل المحول.
ولكن ليس حازما لدرجة أنه سيضغط الماوس. قم بتفريغ الماء في دائرة محول الطاقة لمدة 30 دقيقة لإزالة الأكسجين المذاب من الوسط. بعد تخدير الماوس ونقله إلى مخروط الأنف ، ضع مادة تشحيم القرنية على العينين لمنع الضرر بسبب عدم وجود منعكس وميض تحت التخدير.
حلق الطرف الخلفي الأيمن من الماوس. ضع كريم مزيل الشعر على المنطقة المحلوقة بما في ذلك الطرف الخلفي الأيمن بالكامل. ضع الماوس تحت مصباح حراري أثناء وجوده في خزانة السلامة الحيوية للمساعدة في التنظيم الحراري.
وإزالة الشعر وكريم مزيل الشعر بعد دقيقة واحدة من التطبيق. حرك الماوس إلى مخروط أنف متوافق مع التصوير بالرنين المغناطيسي على مزلقة التصوير بالرنين المغناطيسي وضع الماوس مع الجانب الحامل غير للورم لأسفل والورم متفوقا داخل حامل ماوس مطبوع 3D على الزلاجة. ضع مصباحا حراريا بالقرب من الماوس لإبقائه دافئا.
إذا لزم الأمر ، قم بقص قطعة وسادة هلام الموجات فوق الصوتية المضغوطة لوضعها تحت بطانة الماوس أسفل الحامل بسمك لتسوية الورم إلى أعلى الحامل. ضع الساق غير المصابة بعيدا عن ساق الورم ، إما تحت الماوس أو ممتدة مع ثني ساق الورم. تأكد من أن القدمين ليست في المجال القريب أو المجال البعيد للورم ومسار شعاع الموجات فوق الصوتية.
لإدخال مسبار درجة حرارة المريء ، قم بتمرير مسبار المريء من خلال مخروط الأنف عنق الفأر. قم بإمالة أنف الفأر لأعلى لإنشاء خط من فمه مباشرة إلى بطنه عن طريق تمديد الرأس. حرك المسبار الحراري فوق اللسان حوالي 0.5 سم في مريء الفأر واستبدل مخروط الأنف حول أنف الفأر.
قم بتأمين مسبار المريء ومخروط الأنف في الجزء العلوي من الزلاجة. بعد ذلك ، أدخل مسبار درجة حرارة المستقيم وقم بتثبيته بشريط. أدخل ضمادة جل أخرى إذا لزم الأمر وضع مزلق العين أو هلام الموجات فوق الصوتية حول الطرف الخلفي الأيمن لملء أي فجوات.
أدخل قسطرة وريد ذيل إبرة فراشة قياس 27 في وريد ذيل جانبي متصل بأنبوب دقيق به 40 ميكرولترا من المساحة الميتة وشريط بإحكام. ضع جهاز مراقبة الجهاز التنفسي مع كابل التوصيل باتجاه رأس الماوس حتى لا يتداخل مع وضع محول الموجات فوق الصوتية ، وتثبيته بشريط. استخدم شخصين لحمل الماوس المجهز ، وزلاجة الماوس ، وخط التخدير ، وخط الجهاز التنفسي ، وقسطرة الوريد الخلفي ، وأسلاك المسبار الحراري في ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي ووضعها في حامل زلاجة التصوير بالرنين المغناطيسي.
تم فحص الجميع ولم يتم إحضار أي شيء إلى جناح التصوير بالرنين المغناطيسي ، وهو مغناطيسي حديدي أو يمكن أن يتلف داخل المجال المغناطيسي القوي للنظام. بعد أن يقوم مشغل برنامج HIFU بتحريك الغضروف المفصلي لمحول الطاقة مباشرة فوق الورم لإجراء محاذاة أولية ، ضع مادة تشحيم العين ، أو هلام الموجات فوق الصوتية المفرغة من الغازات ، على الجلد الخالي من الشعر فوق الورم وقم بإقران محول HIFU بمنطقة الورم. قم بتوصيل خط توصيل الدواء من المضخة الأوتوماتيكية بقسطرة الوريد الذيل واحسب مقدار المساحة الميتة في خط الوريد الخلفي وخط التوصيل.
حرك مزلقة HIFU الماوس على قضبان التصوير بالرنين المغناطيسي في وسط التصوير بالرنين المغناطيسي وضع جهاز تسخين الهواء الحراري على الإعداد الأكثر دفئا. وجه الأنبوب الذي ينفخ الهواء نحو الماوس في وسط تجويف التصوير بالرنين المغناطيسي وقم بتثبيته بشريط. سيتم تشغيل جهاز الاحترار لاحقا إلى أدنى إعداد له لمنع ارتفاع درجة حرارة الماوس أثناء الصوتنة.
الحصول على صور المسح MR لكل من المحوري والسهمي لتحديد موقع الورم لاستهداف الصوتنة ، بما في ذلك العمق. اضبط موضع محول الطاقة وفقا لذلك باستخدام برنامج HIFU عن طريق إدخال مسافة الحركة المطلوبة كما تم قياسها على الصورة ، ثم النقر فوق اتجاه السهم للتحرك. لاحظ أيضا موقع أنبوب الانجراف.
كرر حسب الضرورة. تحديد موقع النقطة البؤرية لمحول الطاقة في المستوى القرني عن طريق إجراء صوتنة قصيرة بطلقة اختبار مستمرة 50 مللي فولت لمدة خمس ثوان أثناء اكتساب قياس الحرارة بطلقة الاختبار. قم بمحاذاة صور استطلاع التصوير بالرنين المغناطيسي مع المنظر المحوري للنقطة البؤرية داخل برنامج HIFU.
راجع الصور الخاصة بموقع الورم بالنسبة للبنية العظمية والمستقيم ، وراجع موضع محول الطاقة حسب الضرورة. كرر صوتنة لقطة الاختبار خلال تسعة تصوير حراري متكرر لتأكيد ما إذا كان هناك تسخين متساو ودقيق في حجم الورم مع الحد الأدنى من التسخين خارج الهدف. اضبط موقع الشريحة وموقع محول الطاقة وعمق التوجيه وتأكد من أداء التسخين مع تكرار لقطات الاختبار حسب الضرورة.
باستخدام برنامج مراقبة معالجة HIFU ، حدد منطقة الاهتمام ، أو ROI ، لمراقبة قياس الحرارة داخل ملف التسخين النهائي عن طريق قياس المسافة للتحرك ثم تغيير إحداثيات الشبكة في البرنامج. اضبط عائد استثمار داخل إشارة السائل من أنبوب الانجراف لتصحيح الانجراف لخرج قياس الحرارة. إذا لم يتم تحديد إشارة السائل هذه بشكل جيد داخل صورة التخطيط المحوري على مستوى الورم ، استخدام الإخراج المباشر من مسبار درجة حرارة الألياف البصرية داخل أنبوب الانجراف لتصحيح الانجراف.
أدخل درجة حرارة خط الأساس بناء على درجة حرارة مسبار المستقيم لقياسات قياس الحرارة. افتح مواصفات علاج ارتفاع الحرارة لمدة 20 دقيقة في البرنامج وابدأ الصوتنة بمجرد جمع صور MR المرجعية ويبدأ قياس الحرارة. قم بإجراء علاج لمدة 20 دقيقة أثناء التصوير الحراري باستخدام برنامج التحكم المشتق التكاملي النسبي المدمج أو PID.
حقن الدواء المحدد بعد 1.5 دقيقة من ارتفاع درجة الحرارة في عائد الاستثمار إلى درجة الحرارة المطلوبة. إذا كانت درجة حرارة المستقيم تزداد بسرعة أثناء العلاج وتتجاوز 40 درجة مئوية ، فقم بإيقاف صوتنة والسماح لانخفاض درجة حرارة المستقيم قبل إعادة التشغيل. بعد الانتهاء من العلاج ، قم بإزالة الماوس من تجويف التصوير بالرنين المغناطيسي ، وضمان الإرقاء في موقع إدخال قسطرة الوريد الذيل ونقله إلى خزانة السلامة البيولوجية.
اغسل جل الموجات فوق الصوتية ومواد التشحيم من الساق الخلفية باستخدام الماء. نقل الماوس إلى قفصه ومراقبة انتعاشه. وجه المصباح الحراري إلى أحد طرفي القفص للمساعدة في التنظيم الحراري أثناء الاسترداد.
باستخدام بروتوكول ارتفاع الحرارة هذا ، كانت الأورام في الطرف الخلفي قادرة على تسخينها باستمرار إلى درجة الحرارة المحددة المطلوبة طوال مدة العلاج. تظهر درجة الحرارة التي يتم رصدها أثناء العلاج التمثيلي في هذا الشكل. يتم عرض متوسط أعلى 10 في المائة وأعلى 90 درجة مئوية من درجات الحرارة لجميع voxels في عائد الاستثمار هنا.
تم اختبار متوسط درجات الحرارة أثناء المعالجة ضمن عائد الاستثمار لكل فأر خلال مرحلة التحسين مع الانحراف المعياري. يظهر أيضا متوسط درجة الحرارة الإجمالية. كما تحسنت معدلات نجاح علاج ارتفاع الحرارة بمرور الوقت.
كان نجاح العلاج يعتمد على معايير الإدراج. هذه هي درجة الحرارة النظامية ودرجة حرارة الورم والاختلاف مع عائد الاستثمار وعدم التسخين البعيد. هنا ، يمثل الخط الأزرق النسبة المئوية للفئران التي نجح علاجها وتمثل الأشرطة البرتقالية عدد الفئران المعالجة.
يشير كل علاج إلى تاريخ منفصل أجريت فيه التجارب. لتحديد الوقت الأمثل لعلاج انخفاض حرارة الجسم لمزيد من الدراسات ، تم اختبار فترتين من العلاج ، 10 دقائق و 20 دقيقة. تم استخدام الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء وقياس الطيف الكتلي ، أو HPLC MS ، لتقييم كمية دوكسوروبيسين في الأورام وتحديد الفرق في تراكم دوكسوروبيسين بين فترات الاختبار.
توضح النتائج الأهمية بين كمية دوكسوروبيسين في الورم في مجموعة دوكسوروبيسين الشحمي الحساسة للحرارة لمدة 20 دقيقة بالإضافة إلى ارتفاع الحرارة مقارنة بالتحكم الطبيعي في الحرارة. لم يلاحظ أي اختلافات في الورم في مجموعات دوكسوروبيسين الحرة. عند تحضير الكتلة ووضعها ، من الضروري أن يكون شعاع HIFU خاليا من العوائق.
يجب تجنب فقاعات الهواء في الجل أو العظم في مسار الشعاع. نقوم بجمع الأنسجة والدم لتحليل الحرائك الدوائية ومستويات السمية في مختلف الأعضاء وكذلك فحص الاستجابة الفورية والمتأخرة للجهاز المناعي للعلاج.
