This work was supported by a grant from the Jan Kornelis de Cock foundation.

1. Erstellen Sie Silikonformen für Tumor-Simulation Einschlüsse <ol><li> Sammeln feste Materialien in der gewünschten Form und Größe, die als Modelle für die Tumor-Simulation Einschlüsse, zB, Perlen oder Murmeln dienen kann. </li><li> Die Tumormodelle gründlich reinigen. Um eine einfache Entnahme aus der Silikonform können die Tumormodellen mit Antihaftspray besprüht oder mit einer dünnen Schicht Vaseline oder Wachs überzogen werden. </li><li> Legen Sie jedes Modell in einer separaten dünnwandige Rechteck (Kunststoff)-Box mit einer glatten Oberfläche. Falls erforderlich, fixieren das Modell auf der Unterseite der Box, um sie in Position zu halten. Verwenden Sie eine Box, die etwas größer als die Tumormodell selbst zu verschwenden übermäßige Mengen von Silikon ist. </li><li> Die erforderliche Menge von Silikon-Komponente A in eine Schüssel und fügen Silikon Komponente B in einem 10: 1-Verhältnis von Gewicht. Beide Komponenten. Wahlweise kann eine Vakuumpumpe verwendet werden, um Luftblasen aus der Siliconmischung zu entfernen. </li><li> Sanft pour die Silikonmischung in der Kunststoff-Box von Luftblasen zu verhindern. Das Silicongemisch innerhalb 45 Minuten verarbeitet werden, um optimale Ergebnisse zu erhalten. </li><li> Lassen Sie die Silikonmischung verfestigen für mindestens 6 Stunden vor dem Schneiden der Form und Entfernen des Tumormodell. Optional kann die Silikonform in einer Zick-Zack-Muster geschnitten werden, damit sie wieder zusammen passen sauber. Maximale Festigkeit des Silicon wird nach 3 Tagen erreicht. </li></ol> 2. Erstellen Tris-gepufferte Kochsalzlösung <ol><li> Erstellung einer Tris-gepufferten Kochsalzlösung (TBS) Lösung durch Zugabe von 6,1 g (50 mM) Tris und 8,8 g (150 mM) NaCl zu 800 ml entionisiertem Wasser. </li><li> Geben Sie 1,0 g (15 mmol) NaN 3 zu Oxygenierung des Hämoglobins (Schritt 3.3 und 4.4) zu blockieren und um das Bakterienwachstum zu hemmen. ACHTUNG: NaN 3 ist eine schwere Gift. Es kann tödlich in Kontakt mit der Haut oder beim Verschlucken. Die Toxizität dieser Verbindung ist vergleichbar mit der löslichen Alkali Cyanide und die letale Dosis für einen erwachsenen Menschenetwa 0,7 g beträgt. Beachten Sie unbedingt die Sicherheitshinweise, wie vom Hersteller bereitgestellt. </li><li> Den pH-Wert auf 7,4 und bringen das Volumen auf 1.000 ml mit VE-Wasser. </li></ol> 3. Erstellen Fluorescent Einschlüsse <ol><li> 2 g Agarose auf 50 ml TBS mit Schritt 2. Die höheren Schmelzpunkt, verglichen mit Gelatine-Agarose (Schritt 4.2) werden die Einschlüsse von Auflösen und undichte Fluoreszenzfarbstoff, wenn in geschmolzene Gelatine gegeben verhindern. Gegebenenfalls kann die Menge des zugesetzten Agarose 1 oder 3 g geändert werden, um weichere oder tastbaren Tumor Einschlüsse bzw. erhalten. </li><li> Erhitzen Sie die Agarose-Brei mit Hilfe einer Mikrowelle, bis der Siedepunkt erreicht ist. Gut durchrühren, bis die Agarose vollständig gelöst ist. </li><li> Fügen 1,1 g (17 mmol) Hämoglobin und 5 ml Intralipid 20% in 50 ml TBS unter konstantem Rühren gelöst, um die Agarose-Mischung, um die optischen Eigenschaften des umgebenden Brustgewebes Phantom (Schritt 4) ähneln. </li><li> Fügen 20,0 mg (250,8 mmol) des Fluoreszenzfarbstoffs Indocyaningrün auf 83,8 ml VE-Wasser. Sicherstellen, daß der Farbstoff vollständig gelöst ist. </li><li> Pipette 5,0 ml von dieser Lösung, und es an die Agarose-Mischung hinzu, um eine Endkonzentration von 14 uM erhalten. Gegebenenfalls können andere Fluoreszenzfarbstoffe als ICG falls mit ihren eigenen optimalen Konzentration verwendet werden. </li><li> Sanft füllen die Silikonformen in Schritt 1 mit der heißen Agarose-Gemisch mit einer Spritze (1A) erzeugt. Wiederholen Sie diesen Vorgang, bis alle Formen gefüllt sind. </li><li> Lassen Sie die Leuchtstoffeinschlüsse erstarren bei RT für etwa eine Stunde. Schützen Sie die Einschlüsse von Licht durch die die gesamte Form mit Aluminiumfolie. </li><li> Nach dem Erstarren, öffnen Sie vorsichtig die Form, und drücken Sie die Aufnahme (Abbildung 1B). Optional können Sie die Spitze der Spritze, um kleine Tropfen geschmolzener Agarose-Mischung auf der Oberfläche der Aufnahme beantragen. Durch Wiederholen dieses Vorgangs mehrmals an der gleichen Stelle, kleine tumor Sporen können erstellt werden, um infiltrative Tumoren simulieren. </li><li> Schützen Sie die Agarose-Einschlüsse aus Licht und Austrocknung durch Einwickeln in Aluminiumfolie und speichern sie in einer feuchten Vorratsbehälter bei 4 ° C. HINWEIS: Die Verwendung von niedrigeren oder höheren Konzentrationen als Fluoreszenzfarbstoff der bekannten Konzentration optimale Ergebnis werden beide in verminderter Intensität Fluoreszenzsignal. Die scheinbar eingängig Verringerung der Signalintensität mit zunehmender Farbstoffkonzentrationen oberhalb der optimalen Fluoreszenzfarbstoffkonzentration aufgrund eines Phänomens, wie Abschrecken bekannt. Bei der Beurteilung der maximalen Eindringtiefe von einem fluoreszierenden Farbstoff in Phantome, mit der optimalen Konzentration ist erforderlich. </li></ol> 4. Erstellen Brust Phantoms <ol><li> Besorgen Sie sich eine becherförmige Form auf Brust Phantome der gewünschten Größe und Volumen, zB ein Glas oder Kunststoffbehälter zu schaffen. Die Form sollte eine glatte Oberfläche aufweisen, um die Gelatineform zu der Form anhaftet. Eine Form volume von 500 ml an Brustkrebs Phantome von ausreichender Größe zu schaffen. </li><li> Um eine Brust Phantom mit einem Volumen von 500 ml zu erstellen, fügen Sie 50 g Gelatine 250 Bloom 500 ml TBS (Schritt 2). Wärme die Gelatine Aufschlämmung auf 50 ° C unter konstantem Rühren. </li><li> Sobald die Gelatine vollständig gelöst ist, können die Gelatinemischung allmählich abkühlen und halten es auf einer konstanten Temperatur von 35 ° C unter Verwendung eines heißen Wasserbades. </li><li> Unter konstantem Rühren werden 5,5 g (85 mmol) Rinderhämoglobin und 25 ml Intralipid 20%, um die Absorption und Streuung von Photonen in Gewebe zu simulieren sind. </li><li> Vorkühlung des becherförmigen Form bei 4 ° C für mindestens 1 Stunde. Neben der Stockgelatinemischung in der Form auf eine Ebene, die zu der vorgegebenen Tiefe des Tumor Agarosegel-Simulation Aufnahme (1C) entspricht. Lassen Sie das Gelatinegemisch verfestigt bei 4 ° C für 30 min bis eine Stunde. </li><li> Nach dem Erstarren Stellung eine tumor Simulation Fluoreszenz Agarose Aufnahme auf der Oberfläche<html> Das Phantom und vorübergehend fixieren die Aufnahme mit einer kleinen Nadel. Bis zu einem Maximum von drei tumor Simulation Fluoreszenz Einschlüsse in einem Brustphantoms eingearbeitet werden. Ausreichend Platz (mindestens 5 cm) sollte zwischen den einzelnen Tumor-Simulation enthalten (1D) gehalten werden. </li><li> Gießen des Rests des warmen Gelatinemischung in dem verbleibenden Formvolumens, so dass die Einhaltung der beiden Schichten, ohne Brechung Artefakte. Markieren Sie die Position der fluoreszierenden Tumor-Simulation Einschlüsse auf der Form. Lassen Sie die Phantom erstarren O / N bei 4 ° C. </li><li> Einmal verfestigte, entfernen Sie die für temporäre Fixierung der Einschlüsse verwendeten Nadeln und entfernen Sie vorsichtig die Brust Phantom von seiner Form (1E). Schutz der Brust Phantom von Licht und Austrocknung durch das Einwickeln in Aluminiumfolie und speichern sie in einer feuchten Vorratsbehälter bei 4 ° C. </li></ol><html> ure 1 &quot;fo: content-width =&quot; 5in &quot;src =&quot; / files / ftp_upload / 51776 / 51776fig1highres.jpg &quot;width =&quot; 500 &quot;/&gt; Figur 1 aufeinanderfolgenden Schritte der Schaffung Brust Phantome mit fluoreszierenden Tumor simulierende Einschlüsse. Nachdem Silikonformen von der gewünschten Form und Größe, die Formen mit geschmolzener Agarose-Gemisch mit einer Spritze (A) gefüllt. Tumor-Simulation Einschlüsse unterschiedlicher Größe und Form wurden in der aktuellen Studie (B) hergestellt. Als nächstes wird eine dünne Schicht der geschmolzenen Gelatine-Mischung in einem angepassten beschichteten Holzbrustform (C) gegossen. Nach dem Erstarren werden die Tumor-Simulation Einschlüssen angeordnet ist, vorübergehend fixiert, und mit einer weiteren Schicht aus geschmolzener Gelatine-Mischung (D) bedeckt. Nach dem Erstarren wird das Brustphantom vorsichtig aus der Form (E) entfernt wird. Das Phantom kann dann zur Simulation verschiedener NIRF Imaging-Anwendungen (F) angewendet werden.ref = &quot;/ files / ftp_upload / 51776 / 51776fig1highres.jpg&quot; target = &quot;_blank&quot;&gt; Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen. 5. Stellen Sie die NIRF-Kamera-System <ol><li> Ein NIRF Kamerasystem für die intraoperative Anwendung zur Simulation gezielte NIRF Bildgebung in der Brustkrebs-Operation erforderlich. Mehrere NIRF bildgebende Systeme für Echtzeit-Bildgebung intraoperative NIRF sind derzeit für Forschungszwecke zur Verfügung. Obwohl einige Unterschiede zwischen diesen Geräten vorhanden sind, enthalten sie alle eine Anregungslichtquelle (zur Anregung der fluoreszierenden Tumor Einschlüsse) und eine hochempfindliche Abbildungsvorrichtung zum Erfassen der emittierten Photonen. </li><li> Achten Sie darauf, eine Anregungslichtquelle eines ausreichenden Wellenlänge zu verwenden. Für die Tumor-Simulation Einschlüsse enthalten ICG, verwenden Sie eine Anregungslichtquelle (zB Laser), die Photonen zwischen 750 und 800 nm emittiert. Wenn eine alternative Fluoreszenzfarbstoff verwendet wird, sollte die Anregungswellenlänge eingestellt entsprechen den ma werden<html> Anweisungen hersteller ist. </li><li> Falls die NIRF Kamerasystem enthält einen Emissionsfilter, um unerwünschte Hintergrundsignale, stellen Sie sicher, dass der richtige Filter verwendet wird. Für die Tumor-Simulation Einschlüsse enthalten ICG, verwenden Sie ein Emissionsfilter zwischen 800 und 850 nm auf. Alternative fluoreszierende Farbstoffe können unterschiedliche Emissionsfilter erfordern, je nach Angaben der Hersteller. HINWEIS: Stellen Sie sicher, dass es Nullüberdeckung zwischen der Anregung und der Emissionswellenlängen, um übersättigte Bilder zu verhindern. Darüber hinaus kann die Bildaufnahmezeit justiert werden, um eine optimale Fluoreszenzbilder zu erhalten. Im Falle von tief sitzenden Fluoreszenz Einschlüsse oder schwache Fluoreszenzsignale kann die Bildaufnahmezeit bis zu mehreren Sekunden erhöht min. Im Fall von oberflächlichen Einschlüsse oder starke Fluoreszenzsignale kann Akquisitionszeit bis zu mehreren ms verringert werden, um für Video-Rate Fluoreszenz-Bildgebung in Echtzeit zu ermöglichen. </li></ol>e &quot;&gt; 6. Simulation von NIRF Imaging-Anwendungen in Brustkrebschirurgie <ol><li> Nehmen Sie die Gewebe-Simulation Brust Phantom aus seinem Behälter und legen Sie sie auf eine flache Oberfläche nicht fluoreszierend. Nächsten, positionieren Sie den NIRF Abbildungsgerät über der Brust Phantom, so dass ein ausreichender Arbeitsabstand für Exzision der Tumor-Simulation Einschlüsse. </li><li> Lokalisierung des Tumors-Simulation mit fluoreszierenden Einbeziehung NIRF Bildgebung und / oder Palpation der Phantom Brust. Falls kein Fluoreszenzsignal detektiert werden kann, wird die Aufnahme entweder zu tief im Phantom für die Detektion oder die Bildgewinnungszeit zu erhöhen positioniert. </li><li> Sobald die Aufnahme lokalisiert ist, einschneiden die Phantom Brust und entfernen den Tumor-Simulation der Einbeziehung in die Echtzeit-NIRF-Führung mit konventionellen chirurgischen Instrumenten. Alternativ kann die Aufnahme, kann ausgeschnitten allein durch visuelle Inspektion und Abtasten der Brust Phantom geführt werden, um den Standard-of-Care zu simulieren. </li><li> Direkt nach der Entnahmedes Tumor-Simulation Eingliederung, Bild der Operationshöhle für jede verbleibende Fluoreszenzaktivität anzeigt unzureichende Exzision. </li><li> Im Falle einer verbleibenden Fluoreszenzaktivität, Verbrauchs die Aufnahme Rest unter direkter Anleitung NIRF bis kein Fluoreszenzsignal übrig ist. </li><li> Bild die ausgeschnittenen Phantom Fragmente NIRF geführte makroskopische Marge Zustandsbewertung zu simulieren. Hierzu schneiden die Phantom Gewebe in 3-5 mm Platten und Bild die Plaques entsprechend. Fluoreszenzsignal bis in den operativen Margen weist auf die Existenz von positiven operativen Margen. </li></ol>

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S., Shulz, R., Ntziachristos, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+intraoperative+fluorescence+imaging+system+using+light-absorption+correction.">Real-time intraoperative fluorescence imaging system using light-absorption correction.</a> Journal of Biomedical Optics. 14 (6), 064012 (2009).</li><li>Themelis, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhancing+surgical+vision+by+using+real-time+imaging+of+&#945;v&#946;3-integrin+targeted+near-infrared+fluorescent+agent.">Enhancing surgical vision by using real-time imaging of &#945;v&#946;3-integrin targeted near-infrared fluorescent agent.</a> Annals of Surgical Oncology. 18 (12), 3506-3513 (2011).</li><li>De Grand, A. 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G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+spatially+and+temporally+restricted+mouse+model+of+soft+tissue+sarcoma.">A spatially and temporally restricted mouse model of soft tissue sarcoma.</a> Nature Medicine. 13 (8), 992-997 (2007).</li><li>Tafreshi, N. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+detection+of+breast+cancer+lymph+node+metastasis+using+carbonic+anhydrases+IX+and+XII+targeted+imaging+probes.">Noninvasive detection of breast cancer lymph node metastasis using carbonic anhydrases IX and XII targeted imaging probes.</a> Clinical Cancer Research. 18 (1), 207-219 (2012).</li><li>Nguyen, Q. T., Tsien, R. 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Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Wir simulieren mögliche klinische Anwendungen der NIRF-BCS geführt durch die Verwendung von Brust-förmigen Phantome mit integrierter Tumor-Simulation Einschlüsse. Intraoperativen Tumorlokalisation, NIRF geführte Tumorentfernung, Bewertung über das Ausmaß der Operation und der postoperativen Beurteilung der operativen Margen wurden alle gefunden machbar mit einem individuell bauen NIRF Kamera-System. Nichtinvasiven Nachweis von fluoreszierenden Tumor simulierende Einschlüsse nur für Einschlüsse im Phantom Geweb...

Brust-Operation (BCS), gefolgt von einer Strahlentherapie ist die Standard-Behandlung für Brustkrebs-Patientinnen mit T1-T2 Mammakarzinom 1,2. Ungenauigkeiten in der intraoperativen Beurteilung des Ausmaßes der Operation zu positiven operativen Margen in 20 bis 40% der Patienten, die BCS unterzog, erfordern zusätzliche chirurgische Eingriffe oder Strahlentherapie 3,4,5. Obwohl umfangreiche Resektion des angrenzenden gesunden Brustgewebe kann die Häufigkeit der positiven operativen Margen reduzieren, wird dies auch behindern kosmetische Ergebnis und erhöhen Komorbidität 6,7. Neue Techniken sind daher notwendig, dass die intraoperative Rückmeldungen über die Lage des Primärtumors und dem Ausmaß der Operation zu schaffen. Die optische Bildgebung, insbesondere im nahen Infrarot-Fluoreszenz (NIRF) Bildgebung, könnte die Häufigkeit der positiven operativen Margen folgende BCS durch die Bereitstellung der Chirurg mit einem Werkzeug für Pre-und intraoperativen Tumorlokalisation in r reduzierenEAL-Zeit. Kürzlich berichteten unserer Gruppe auf dem ersten in-Studie am Menschen von Tumor-Fluoreszenz-Imaging gezielt bei Eierstockkrebs-Patienten, die die Machbarkeit dieser Technik, um Primärtumoren und Metastasen intraperitoneale mit hoher Empfindlichkeit 8 zu erkennen. Bevor zu klinischen Studien bei Patientinnen mit Brustkrebs, aber der Durchführbarkeit der verschiedenen Tumor gerichtet NIRF Imaging-Anwendungen im BCS bereits präklinisch mit Phantomen ausgewertet werden. Die folgenden Forschungsprotokoll beschreibt die Verwendung von NIRF Bildgebung in Gewebe-Simulation Brust Phantome mit fluoreszierenden Tumor-Simulation Einschlüsse 9. Die Phantome ein kostengünstiges und vielseitiges Werkzeug, um prä-und intraoperativen Tumorlokalisierung, Echtzeit-NIRF-geführte Tumorentfernung, Beurteilung des chirurgischen Marge Status und Nachweis von Resterkrankung simulieren. Die gallertartige Phantome elastische Eigenschaften ähnlich dem menschlichen Gewebe und kann mit üblichen s geschnitten werdenurgical Instrumente. Während des simulierten chirurgischen Eingriffs kann der Chirurg durch taktile Informationen (im Fall von tastbaren Einschlüsse) und visueller Inspektion des Operationsfeldes geführt. Zusätzlich wird NIRF Bildgebung angewendet, um den Chirurgen mit Echtzeitintra Feedback über den Umfang der Operation bereitzustellen. Es sollte betont werden, dass die NIRF-Bildgebung erfordert die Verwendung von Fluoreszenzfarbstoffen. Idealerweise sollten fluoreszierende Farbstoffe verwendet werden, die Photonen im nahen Infrarotbereich emittieren (650-900 nm), um die Absorption und Streuung von Photonen durch Moleküle im Gewebe physiologisch reichlich zu minimieren (beispielsweise Hämoglobin, Lipiden, Elastin, Kollagen und Wasser) 10,11. Außerdem Autofluoreszenz (dh die Eigenfluoreszenz-Aktivität in Geweben aufgrund von biochemischen Reaktionen in lebenden Zellen) in dem nahen Infrarotbereich minimiert, wodurch optimale Tumor-zu-Hintergrund-Verhältnisse 11. Durch Konjugation NIRF färbt tumor TargeTed Einheiten (zB monoklonale Antikörper), können gezielte Abgabe von Fluoreszenzfarbstoffen für die intraoperative Bildgebung Anwendungen gewonnen werden. Da das menschliche Auge unempfindlich ist im nahen Infrarotbereich Licht, ist eine hochempfindliche Kameravorrichtung für NIRF Bildgebung erforderlich. Mehrere NIRF Bildgebungssystemen für den intraoperativen Einsatz bisher 12 entwickelt worden. In der aktuellen Studie verwendeten wir eine benutzerdefinierte bauen NIRF Imaging-System, die für die intraoperative Anwendung in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität München entwickelt wurde. Das System ermöglicht die gleichzeitige Erfassung von Farbbildern und Fluoreszenzbildern. Um die Genauigkeit der Fluoreszenzbilder zu verbessern, wird ein Korrekturprogramm für Variationen in der Lichtintensität im Gewebe umgesetzt. Eine detaillierte Beschreibung wird von Themelis et al. 13

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Bovine hemoglobin</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Zwijndrecht, The Netherlands</td>
			<td>H2500</td>
			<td>Simulates absorption of photons in tissue&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Intralipid 20%</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Zwijndrecht, The Netherlands</td>
			<td>I141</td>
			<td>Simulates scattering of photons in tissue</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone A translucent 40 (2-components poly-addition silicone)</td>
			<td>NedForm, Geleen, The Netherlands</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Package consists of components A and B, that should be mixed one on one (A:B=10:1).&#160; Link to manufacturers page: http://tinyurl.com/ncjq7jx</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gelatine 250 Bloom</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Zwijndrecht, The Netherlands</td>
			<td>48724</td>
			<td>Construction of breast-shaped phantoms</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agarose</td>
			<td>Hispanagar, Burgos, Spain</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Construction of tumor-simulating inclusions</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Zwijndrecht, The Netherlands</td>
			<td>T1503&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hcl</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Zwijndrecht, The Netherlands</td>
			<td>258148</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Zwijndrecht, The Netherlands</td>
			<td>S9888</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaH3</td>
			<td>Merck, Darmstadt, Germany</td>
			<td>822335</td>
			<td>CAUTION: severe poison. The toxicity of this compound is comparable to that of soluble alkali cyanides and the lethal dose for an adult human is about 0.7 grams.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">Examples of NIRF imaging devices for intraoperative application:</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T2 NIRF imaging platform&#160;</td>
			<td>SurgVision BV, Heerenveen, The Netherlands</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Customized NIRF imaging system used in the current study. More details available at www.surgvision.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photodynamic Eye</td>
			<td>Hamamatsu Photonics Deutschland GmbH, Herrsching am Ammersee, Germany</td>
			<td>PC6100</td>
			<td>www.iht-ltd.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FLARE imaging system kit</td>
			<td>The FLARE Foundation Inc, Wayland, MA, USA</td>
			<td>N/A</td>
			<td>www.theflarefoundation.org</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluobeam</td>
			<td>Fluoptics, Grenoble, France</td>
			<td>N/A</td>
			<td>www.fluoptics.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Artemis handheld camera</td>
			<td>Quest Medical Imaging BV, Middenmeer, the Netherlands</td>
			<td>N/A</td>
			<td>www.quest-mi.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">Examples of NIRF fluorescent dyes for intraoperative application:</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Indocyanine green</td>
			<td>ICG-PULSION,&#160; Feldkirchen, Germany</td>
			<td>PICG0025DE&#160;&#160;</td>
			<td>Clinical grade fluorescent dye for NIRF imaging used in the current study. More details available at www.pulsion.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IRDye 800CW NHS Ester</td>
			<td>LI-COR Biosciences, Lincoln, NE, USA</td>
			<td>929-70021</td>
			<td>www.licor.com</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

tissue-simulating phantoms for assessing potential near-infrared fluorescence imaging applications in breast cancer surgery

Ungenauigkeiten in der intraoperativen Tumorlokalisation und Auswertung der Status der Resektionsränder Ergebnis einer suboptimalen Ergebnis der brusterhaltenden Operation (BCS). Die optische Bildgebung, insbesondere im nahen Infrarot-Fluoreszenz (NIRF) Bildgebung, könnte die Häufigkeit der positiven operativen Margen folgende BCS durch die Bereitstellung der Chirurg mit einem Werkzeug für Pre-und intraoperativen Tumorlokalisation in Echtzeit zu reduzieren. In der aktuellen Studie wird das Potenzial der NIRF-geführte BCS ausgewertet mit gewebe Simulation Brust Phantome aus Gründen der Standardisierung und Schulungszwecke. Brust Phantome mit optischen Eigenschaften, die denen von normalem Brustgewebe wurden verwendet, um brusterhaltenden Operationen zu simulieren. Tumor-Simulation Einschlüsse, die die Fluoreszenz-Farbstoff Indocyaningrün (ICG) in der Phantome an vorgegebenen Stellen eingearbeitet und für prä-und intraoperativen Tumorlokalisierung, Echtzeit-NIRF-geführt Tumorresektion NIRF-geführt abzubildendenAuswertung über den Umfang der Operation und postoperative Bewertung der Schnittränder. Eine angepasste NIRF Kamera wurde als Prototyp für die klinische Bildgebung verwendet. Brust Phantome enthalten Tumor-Simulation Einschlüsse bieten eine einfache, kostengünstige und vielseitiges Werkzeug zur Simulation und Bewertung der intraoperativen Tumordarstellung. Die gallertartige Phantome elastische Eigenschaften ähnlich dem menschlichen Gewebe und können mit herkömmlichen chirurgischen Instrumenten geschnitten werden. Darüber hinaus enthalten die Phantome Hämoglobin und Intralipid zum Nachahmen Absorption und Streuung von Photonen bzw. Erstellen ähnlich der menschlichen Brustgewebe gleichmäßige optische Eigenschaften. Der Hauptnachteil der NIRF Bildgebung ist die begrenzte Eindringtiefe von Photonen, wenn durch das Gewebe, das (nicht-invasive) Bildgebung von tief sitzenden Tumoren mit Auflicht-Strategien behindert ausbreiten.

Die Ergebnisse dieser Studie wurden bereits an anderer Stelle 9 gemeldet. Unsere Daten zeigen, dass NIRF Bildgebung angewendet, um fluoreszierende Tumor-Simulation Einschlüsse in Gewebe-Simulation Brust Phantome zu erkennen, die Simulation NIRF geführte brusterhaltende Operation bei Patientinnen mit Brustkrebs werden. Mit unserem Phantommodell fanden wir intraoperativen Tumorlokalisation, NIRF geführte Tumorentfernung, intraoperative Beurteilung der Operationshöhle Ränder, un...

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Tissue-simulating Phantoms for Assessing Potential Near-infrared Fluorescence Imaging Applications in Breast Cancer Surgery

Near-infrared fluorescence (NIRF) imaging may improve therapeutic outcome of breast cancer surgery by enabling intraoperative tumor localization and evaluation of surgical margin status. Using tissue-simulating breast phantoms containing fluorescent tumor-simulating inclusions, potential clinical applications of NIRF imaging in breast cancer patients can be assessed for standardization and training purposes.

Gewebe-Simulation Phantoms zur Bestimmung der potentiellen Near-Infrarot-Fluoreszenz-Imaging-Anwendungen in Brustkrebschirurgie

Inaccuracies in intraoperative tumor localization and evaluation of surgical margin status result in suboptimal outcome of breast-conserving surgery ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

12.0K Aufrufe.  University Medical Center Groningen. Near-infrared fluorescence (NIRF) imaging may improve therapeutic outcome of breast cancer surgery by enabling intraoperative tumor localization and evaluation of surgical margin status. Using tissue-simulating breast phantoms containing fluorescent tumor-simulating inclusions, potential clinical applications of NIRF imaging in breast cancer patients can be assessed for standardization and training purposes. 

Serie: Tissue-simulating Phantoms for Assessing Potential Near-infrared Fluorescence Imaging Applications in Breast Cancer Surgery

In vivo Near Infrared Fluorescence (NIRF) Intravascular Molecular Imaging of Inflammatory Plaque, a Multimodal Approach to Imaging of Atherosclerosis

The vascular response to injury is a well-orchestrated inflammatory response triggered by the accumulation of macrophages within the vessel wall leading to an accumulation of lipid-laden intra-luminal plaque, smooth muscle cell proliferation and progressive narrowing of the vessel lumen. The formation of such vulnerable plaques prone to rupture underlies the majority of cases of acute myocardial infarction. The complex molecular and cellular inflammatory cascade is orchestrated by the recruitment of T lymphocytes and macrophages and their paracrine effects on endothelial and smooth muscle cells.1
Molecular imaging in atherosclerosis has evolved into an important clinical and research tool that allows in vivo visualization of inflammation and other biological processes. Several recent examples demonstrate the ability to detect high-risk plaques in patients, and assess the effects of pharmacotherapeutics in atherosclerosis.4 While a number of molecular imaging approaches (in particular MRI and PET) can image biological aspects of large vessels such as the carotid arteries, scant options exist for imaging of coronary arteries.2 The advent of high-resolution optical imaging strategies, in particular near-infrared fluorescence (NIRF), coupled with activatable fluorescent probes, have enhanced sensitivity and led to the development of new intravascular strategies to improve biological imaging of human coronary atherosclerosis.
Near infrared fluorescence (NIRF) molecular imaging utilizes excitation light with a defined band width (650-900 nm) as a source of photons that, when delivered to an optical contrast agent or fluorescent probe, emits fluorescence in the NIR window that can be detected using an appropriate emission filter and a high sensitivity charge-coupled camera. As opposed to visible light, NIR light penetrates deeply into tissue, is markedly less attenuated by endogenous photon absorbers such as hemoglobin, lipid and water, and enables high target-to-background ratios due to reduced autofluorescence in the NIR window. Imaging within the NIR 'window' can substantially improve the potential for in vivo imaging.2,5
Inflammatory cysteine proteases have been well studied using activatable NIRF probes10, and play important roles in atherogenesis. Via degradation of the extracellular matrix, cysteine proteases contribute importantly to the progression and complications of atherosclerosis8. In particular, the cysteine protease, cathepsin B, is highly expressed and colocalizes with macrophages in experimental murine, rabbit, and human atheromata.3,6,7 In addition, cathepsin B activity in plaques can be sensed in vivo utilizing a previously described 1-D intravascular near-infrared fluorescence technology6, in conjunction with an injectable nanosensor agent that consists of a poly-lysine polymer backbone derivatized with multiple NIR fluorochromes (VM110/Prosense750, ex/em 750/780nm, VisEn Medical, Woburn, MA) that results in strong intramolecular quenching at baseline.10 Following targeted enzymatic cleavage by cysteine proteases such as cathepsin B (known to colocalize with plaque macrophages), the fluorochromes separate, resulting in substantial amplification of the NIRF signal. Intravascular detection of NIR fluorescence signal by the utilized novel 2D intravascular NIRF catheter now enables high-resolution, geometrically accurate in vivo detection of cathepsin B activity in inflamed plaque.
In vivo molecular imaging of atherosclerosis using catheter-based 2D NIRF imaging, as opposed to a prior 1-D spectroscopic approach,6 is a novel and promising tool that utilizes augmented protease activity in macrophage-rich plaque to detect vascular inflammation.11,12 The following research protocol describes the use of an intravascular 2-dimensional NIRF catheter to image and characterize plaque structure utilizing key aspects of plaque biology. It is a translatable platform that when integrated with existing clinical imaging technologies including angiography and intravascular ultrasound (IVUS), offers a unique and novel integrated multimodal molecular imaging technique that distinguishes inflammatory atheromata, and allows detection of intravascular NIRF signals in human-sized coronary arteries.

In vivo Near Infrared Fluorescence NIRF Intravascular Molecular Imaging of Inflammatory Plaque, a Multimodal Approach to Imaging of Atherosclerosis

We detail a new near-infrared fluorescence (NIRF) catheter for 2-dimensional intravascular molecular imaging of plaque biology in vivo. The NIRF catheter can visualize key biological processes such as inflammation by reporting on the presence of plaque-avid activatable and targeted NIR fluorochromes. The catheter utilizes clinical engineering and power requirements and is targeted for application in human coronary arteries. The following research study describes a multimodal imaging strategy that utilizes a novel in vivo intravascular NIRF catheter to image and quantify inflammatory plaque in proteolytically active inflamed rabbit atheromata.

In vivo Near Infrared Fluorescence (NIRF) intravaskuläre Molecular Imaging von entzündlichen Plaque, einen multimodalen Ansatz, um Imaging der Atherosklerose

The vascular response to injury is a well-orchestrated inflammatory response triggered by the accumulation of macrophages within the vessel wall leading ...

Forschung

Medizin

Multi-modal Imaging of Angiogenesis in a Nude Rat Model of Breast Cancer Bone Metastasis Using Magnetic Resonance Imaging, Volumetric Computed Tomography and Ultrasound

Angiogenesis is an essential feature of cancer growth and metastasis formation. In bone metastasis, angiogenic factors are pivotal for tumor cell proliferation in the bone marrow cavity as well as for interaction of tumor and bone cells resulting in local bone destruction. Our aim was to develop a model of experimental bone metastasis that allows in vivo assessment of angiogenesis in skeletal lesions using non-invasive imaging techniques.
For this purpose, we injected 105 MDA-MB-231 human breast cancer cells into the superficial epigastric artery, which precludes the growth of metastases in body areas other than the respective hind leg1. Following 25-30 days after tumor cell inoculation, site-specific bone metastases develop, restricted to the distal femur, proximal tibia and proximal fibula1. Morphological and functional aspects of angiogenesis can be investigated longitudinally in bone metastases using magnetic resonance imaging (MRI), volumetric computed tomography (VCT) and ultrasound (US).
MRI displays morphologic information on the soft tissue part of bone metastases that is initially confined to the bone marrow cavity and subsequently exceeds cortical bone while progressing. Using dynamic contrast-enhanced MRI (DCE-MRI) functional data including regional blood volume, perfusion and vessel permeability can be obtained and quantified2-4. Bone destruction is captured in high resolution using morphological VCT imaging. Complementary to MRI findings, osteolytic lesions can be located adjacent to sites of intramedullary tumor growth. After contrast agent application, VCT angiography reveals the macrovessel architecture in bone metastases in high resolution, and DCE-VCT enables insight in the microcirculation of these lesions5,6. US is applicable to assess morphological and functional features from skeletal lesions due to local osteolysis of cortical bone. Using B-mode and Doppler techniques, structure and perfusion of the soft tissue metastases can be evaluated, respectively. DCE-US allows for real-time imaging of vascularization in bone metastases after injection of microbubbles7.
In conclusion, in a model of site-specific breast cancer bone metastases multi-modal imaging techniques including MRI, VCT and US offer complementary information on morphology and functional parameters of angiogenesis in these skeletal lesions.

In the pathogenesis of bone metastasis, angiogenesis is a crucial process and therefore represents a target for imaging and therapy. Here, we present a rat model of site-specific breast cancer bone metastasis and describe strategies to non-invasively image angiogenesis in vivo using magnetic resonance imaging, volumetric computed tomography and ultrasound.

Multimodale Bildgebung von Angiogenese in einem Nude Rattenmodell der Brustkrebs Knochenmetastasen mittels Magnetresonanztomographie, volumetrische Computertomographie und Ultraschall

Angiogenesis is an essential feature of cancer growth and metastasis formation. In bone metastasis, angiogenic factors are pivotal for tumor cell ...

Profiling of Estrogen-regulated MicroRNAs in Breast Cancer Cells

Estrogen plays vital roles in mammary gland development and breast cancer progression. It mediates its function by binding to and activating the estrogen receptors (ERs), ER&#945;, and ER&#946;. ER&#945; is frequently upregulated in breast cancer and drives the proliferation of breast cancer cells. The ERs function as transcription factors and regulate gene expression. Whereas ER&#945;&#39;s regulation of protein-coding genes is well established, its regulation of noncoding microRNA (miRNA) is less explored. miRNAs play a major role in the post-transcriptional regulation of genes, inhibiting their translation or degrading their mRNA. miRNAs can function as oncogenes or tumor suppressors&#160;and are also promising biomarkers. Among the miRNA assays available, microarray and quantitative real-time polymerase chain reaction (qPCR) have been extensively used to detect and quantify miRNA levels. To identify miRNAs regulated by estrogen signaling in breast cancer, their expression in ER&#945;-positive breast cancer cell lines were compared before and after estrogen-activation using both the &#181;Paraflo-microfluidic microarrays and Dual Labeled Probes-low density arrays. Results were validated using specific qPCR assays, applying both Cyanine dye-based and Dual Labeled Probes-based chemistry. Furthermore, a time-point assay was used to identify regulations over time. Advantages of the miRNA assay approach used in this study is that it enables a fast screening of mature miRNA regulations in numerous samples, even with limited sample amounts. The layout, including the specific conditions for cell culture and estrogen treatment, biological and technical replicates, and large-scale screening followed by in-depth confirmations using separate techniques, ensures a robust detection of miRNA regulations,&#160;and eliminates false positives and other artifacts. However, mutated or unknown miRNAs, or regulations at the primary and precursor transcript level, will not be detected. The method presented here represents a thorough investigation of estrogen-mediated miRNA regulation.

Molecular signaling through both estrogen and microRNAs are critical in breast cancer development and growth. Estrogen activates the estrogen receptors, which are transcription factors. Many transcription factors can regulate the expression of microRNAs, and estrogen-regulated microRNAs can be profiled using different large-scale techniques.

Profiling von Östrogen-regulierte MicroRNAs in Brustkrebszellen

Estrogen plays vital roles in mammary gland development and breast cancer progression. It mediates its function by binding to and activating the estrogen ...

Voluntary Breath-hold Technique for Reducing Heart Dose in Left Breast Radiotherapy

Breath-holding techniques reduce the amount of radiation received by cardiac structures during tangential-field left breast radiotherapy. With these techniques, patients hold their breath while radiotherapy is delivered, pushing the heart down and away from the radiotherapy field. Despite clear dosimetric benefits, these techniques are not yet in widespread use. One reason for this is that commercially available solutions require specialist equipment, necessitating not only significant capital investment, but often also incurring ongoing costs such as a need for daily disposable mouthpieces. The voluntary breath-hold technique described here does not require any additional specialist equipment. All breath-holding techniques require a surrogate to monitor breath-hold consistency and whether breath-hold is maintained. Voluntary breath-hold uses the distance moved by the anterior and lateral reference marks (tattoos) away from the treatment room lasers in breath-hold to monitor consistency at CT-planning and treatment setup. Light fields are then used to monitor breath-hold consistency prior to and during radiotherapy delivery.

The current priority in breast cancer radiotherapy is to reduce cardiac doses without compromising target tissue coverage. The voluntary breath-hold technique described here is a simple, inexpensive solution to this problem and capable of being instituted widely without the need for specialized equipment.

Freiwillige Atemanhaltetechnik zur Verringerung der Herz-Dose in der linken Brust Strahlentherapie

Breath-holding techniques reduce the amount of radiation received by cardiac structures during tangential-field left breast radiotherapy. With these ...

In Vivo and Ex Vivo Approaches to Study Ovarian Cancer Metastatic Colonization of Milky Spot Structures in Peritoneal Adipose

High-grade serous ovarian cancer (HGSC), the cause of widespread peritoneal metastases, continues to have an extremely poor prognosis; fewer than 30% of women are alive 5 years after diagnosis. The omentum is a preferred site of HGSC metastasis formation. Despite the clinical importance of this microenvironment, the contribution of omental adipose tissue to ovarian cancer progression remains understudied. Omental adipose is unusual in that it contains structures known as milky spots, which are comprised of B, T, and NK cells, macrophages, and progenitor cells surrounding dense nests of vasculature. Milky spots play a key role in the physiologic functions of the omentum, which are required for peritoneal homeostasis. We have shown that milky spots also promote ovarian cancer metastatic colonization of peritoneal adipose, a key step in the development of peritoneal metastases. Here we describe the approaches we developed to evaluate and quantify milky spots in peritoneal adipose and study their functional contribution to ovarian cancer cell metastatic colonization of omental tissues both in vivo and ex vivo. These approaches are generalizable to additional mouse models and cell lines, thus enabling the study of ovarian cancer metastasis formation from initial localization of cells to milky spot structures to the development of widespread peritoneal metastases.

In Vivo and Ex Vivo Approaches to Study Ovarian Cancer Metastatic Colonization of Milky Spot Structures in Peritoneal Adipose

We outline a protocol that implements both in vivo and ex vivo approaches to study ovarian cancer colonization of peritoneal adipose tissues, particularly the omentum. Furthermore, we present a protocol to quantitate and analyze immune cell-structures in the omentum known as milky spots, which promote metastases of peritoneal adipose.

In vivo und ex vivo Ansätze für Eierstockkrebs Metastatische Colonization von Milky Punktstrukturen in Peritoneal Fettgewebe Studieren

High-grade serous ovarian cancer (HGSC), the cause of widespread peritoneal metastases, continues to have an extremely poor prognosis; fewer than 30% of ...

Generation of Organ-conditioned Media and Applications for Studying Organ-specific Influences on Breast Cancer Metastatic Behavior

Breast cancer preferentially metastasizes to the lymph node, bone, lung, brain and liver in breast cancer patients. Previous research efforts have focused on identifying factors inherent to breast cancer cells that are responsible for this observed metastatic pattern (termed organ tropism), however much less is known about factors present within specific organs that contribute to this process. This is in part because of a lack of in vitro model systems that accurately recapitulate the organ microenvironment. To address this, an ex vivo model system has been established that allows for the study of soluble factors present within different organ microenvironments. This model consists of generating conditioned media from organs (lymph node, bone, lung, and brain) isolated from normal athymic nude mice. The model system has been validated by demonstrating that different breast cancer cell lines display cell-line specific and organ-specific malignant behavior in response to organ-conditioned media that corresponds to their in vivo metastatic potential. This model system can be used to identify and evaluate specific organ-derived soluble factors that may play a role in the metastatic behavior of breast and other types of cancer cells, including influences on growth, migration, stem-like behavior, and gene expression, as well as the identification of potential new therapeutic targets for cancer. This is the first ex vivo model system that can be used to study organ-specific metastatic behavior in detail and evaluate the role of specific organ-derived soluble factors in driving the process of cancer metastasis.

This manuscript describes an ex vivo model system comprised of organ-conditioned media derived from the lymph node, bone, lung, and brain of mice. This model system can be used to identify and study organ-derived soluble factors and their effects on the organ tropism and metastatic behavior of cancer cells.

Die Erzeugung von Orgelanlage Medien und Anwendungen für das Studium Organspezifische Einflüsse auf Brustkrebs Metastasiertem Verhalten

Breast cancer preferentially metastasizes to the lymph node, bone, lung, brain and liver in breast cancer patients. Previous research efforts have focused ...

Combined Near-infrared Fluorescent Imaging and Micro-computed Tomography for Directly Visualizing Cerebral Thromboemboli

Direct thrombus imaging visualizes the root cause of thromboembolic infarction. Being able to image thrombus directly allows far better investigation of stroke than relying on indirect measurements, and will be a potent and robust vascular research tool. We use an optical imaging approach that labels thrombi with a molecular imaging thrombus marker&#160;&#8212; a Cy5.5 near-infrared fluorescent (NIRF) probe that is covalently linked to the fibrin strands of the thrombus by the fibrin-crosslinking enzymatic action of activated coagulation factor XIIIa during the process of clot maturation. A micro-computed tomography (microCT)-based approach uses thrombus-seeking gold nanoparticles (AuNPs) functionalized to target the major component of the clot: fibrin. This paper describes a detailed protocol for the combined in vivo microCT and ex vivo NIRF imaging of thromboemboli in a mouse model of embolic stroke. We show that in vivo microCT and fibrin-targeted glycol-chitosan AuNPs (fib-GC-AuNPs) can be used for visualizing both in situ thrombi and cerebral embolic thrombi. We also describe the use of in vivo microCT-based direct thrombus imaging to serially monitor the therapeutic effects of tissue plasminogen activator-mediated thrombolysis. After the last imaging session, we demonstrate by ex vivo NIRF imaging the extent and the distribution of residual thromboemboli in the brain. Finally, we describe quantitative image analyses of microCT and NIRF imaging data. The combined technique of direct thrombus imaging allows two independent methods of thrombus visualization to be compared: the area of thrombus-related fluorescent signal on ex vivo NIRF imaging vs. the volume of hyperdense microCT thrombi in vivo.

This protocol describes the application of combined near-infrared fluorescent (NIRF) imaging and micro-computed tomography (microCT) for visualizing cerebral thromboemboli. This technique allows the quantification of thrombus burden and evolution. The NIRF imaging technique visualizes fluorescently labeled thrombus in excised brain, while the microCT technique visualizes thrombus inside living animals using gold-nanoparticles.

Kombinierte Near-Infrarot-Fluoreszenz-Bildgebung und Mikrocomputertomographie für Direkt Visualizing Cerebral Thromboembolie

Direct thrombus imaging visualizes the root cause of thromboembolic infarction. Being able to image thrombus directly allows far better investigation of ...

Studying the Role of Alveolar Macrophages in Breast Cancer Metastasis

This paper describes the application of the syngeneic model of breast cancer (4T1) to the studies on a role of pulmonary alveolar macrophages in cancer metastasis. The 4T1 cells expressing GFP in combination with imaging and confocal microscopy are used to monitor tumor growth, track metastasizing tumor cells, and quantify the metastatic burden. These approaches are supplemented by digital histopathology that allows the automated and unbiased quantification of metastases. In this method the routinely prepared histological lung sections, which are stained with hematoxylin and eosin, are scanned and converted to the digital slides that are then analyzed by the self-trained pattern recognition software. In addition, we describe the flow cytometry approaches with the use of multiple cell surface markers to identify alveolar macrophages in the lungs. To determine impact of alveolar macrophages on metastases and antitumor immunity these cells are depleted with the clodronate-containing liposomes administrated intranasally to tumor-bearing mice. This approach leads to the specific and efficient depletion of this cell population as confirmed by flow cytometry. Tumor volumes and lung metastases are evaluated in mice depleted of alveolar macrophages, to determine the role of these cells in the metastatic progression of breast cancer.

Here we describe the model and approach to study functions of pulmonary alveolar macrophages in cancer metastasis. To demonstrate the role of these cells in metastasis, the syngeneic (4T1) model of breast cancer in conjunction with the depletion of alveolar macrophage with clodronate liposomes was used.

Untersuchung der Rolle von Alveolarmakrophagen in Metastasierung von Brustkrebs

This paper describes the application of the syngeneic model of breast cancer (4T1) to the studies on a role of pulmonary alveolar macrophages in cancer ...

A Quantitative Sensory Testing Paradigm to Obtain Measures of Pain Processing in Patients Undergoing Breast Cancer Surgery

Chronic pain following surgery, persistent postsurgical pain, is an important highly prevalent condition contributing to significant symptom burden and lower quality of life. Persistent postsurgical pain is relatively refractory to treatment hence generating a high need for preventive strategies and treatments. Therefore, the identification of patients at risk of developing persistent pain is an area of active ongoing research. Recently it was demonstrated that peri-operative disruptions in central pain processing may be able to predict persistent postsurgical pain at long term follow-up in breast cancer patients. The aim of the current report is to present a short protocol to obtain pain thresholds to different stimuli at multiple sites and a measure of endogenous analgesia in breast cancer patients. We have used this method successfully in a clinical context and detail some representative results from a clinical study.

Persistent postsurgical pain may be related to changes in pain processing. By assessing pain in response to standardized stimuli, changes in pain processing can be elucidated. We present methods to obtain pain thresholds to different stimuli and a measure of endogenous analgesia in patients undergoing breast cancer surgery.

Eine Quantitative sensorische Tests Paradigma zu Maßnahmen der Schmerzen bei Patienten mit Brustkrebschirurgie Verarbeitung

Chronic pain following surgery, persistent postsurgical pain, is an important highly prevalent condition contributing to significant symptom burden and ...

Skeletal Muscle Neurovascular Coupling, Oxidative Capacity, and Microvascular Function with 'One Stop Shop' Near-infrared Spectroscopy

Exercise represents a major hemodynamic stress that demands a highly coordinated neurovascular response in order to match oxygen delivery to metabolic demand. Reactive hyperemia (in response to a brief period of tissue ischemia) is an independent predictor of cardiovascular events and provides important insight into vascular health and vasodilatory capacity. Skeletal muscle oxidative capacity is equally important in health and disease, as it determines the energy supply for myocellular processes. Here, we describe a simple, non-invasive approach using near-infrared spectroscopy to assess each of these major clinical endpoints (reactive hyperemia, neurovascular coupling, and muscle oxidative capacity) during a single clinic or laboratory visit. Unlike Doppler ultrasound, magnetic resonance images/spectroscopy, or invasive catheter-based flow measurements or muscle biopsies, our approach is less operator-dependent, low-cost, and completely non-invasive. Representative data from our lab taken together with summary data from previously published literature illustrate the utility of each of these end-points. Once this technique is mastered, application to clinical populations will provide important mechanistic insight into exercise intolerance and cardiovascular dysfunction.

Skeletal Muscle Neurovascular Coupling, Oxidative Capacity, and Microvascular Function with &#039;One Stop Shop&#039; Near-infrared Spectroscopy

Here, we describe a simple, non-invasive approach using near-infrared spectroscopy to assess reactive hyperemia, neurovascular coupling and skeletal muscle oxidative capacity in a single clinic or laboratory visit.

Skelettmuskulatur neurovaskuläre Kopplung, Oxidative Kapazität und mikrovaskuläre Funktion mit "One Stop Shop" Nah-Infrarot-Spektroskopie

Exercise represents a major hemodynamic stress that demands a highly coordinated neurovascular response in order to match oxygen delivery to metabolic ...