פרוטוקול זה מאפשר בדיקות פרה-קליניות חדשניות של היפרתרמיה ממוקדת גידול בשילוב עם תרופות רגישות לחום, אשר ניתן ליישם כדי לשפר את ההישרדות ולהפחית רעילות מערכתית בחולי סרקומה. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהשחרור הכימותרפי מוגבל לאזור המחומם וממקסם את שחרור התרופה בתוך הגידול תוך מזעור השחרור המערכתי של התרופה ברקמה בריאה. השיטות שלנו יכולות להיות מתורגמות קלינית לטיפול בסרקומות.
כמו כן, העבודה שלנו לומדת כיצד היפותרמיה מקומית יכולה לעורר את מערכת החיסון לעזור לגוף להתמקד בסרטן לצד כימותרפיה סטנדרטית. מי שידגימו את ההליך יהיו ד"ר וורן פולץ, פיזיקאי ה-MRI הראשי במרכז החדשנות סטאר, ד"ר אדם וואספה, הפיזיקאי הראשי של HIFU בבית החולים לילדים חולים, וסוזן וונג, בוגרת תואר שני במדע יישומי ממעבדת דרייק בבית החולים לילדים חולים בטורונטו. כדי להתחיל, לגלח את הרגל האחורית של העכבר מרוסן באמצעות קוצץ לנגב אותו עם 70% אתנול.
שואפים כ -10, 000 תאים ב -10 מיקרוליטר של תמיסת תרחיף תאים באמצעות מזרק מיקרוליטר. האריכו את הרגל האחורית הימנית של העכבר והזריקו את מתלה התא בתנועה יציבה לשרירי הירך באמצעות מזרק מיקרוליטר עם מחט 26 מד. יש להחדיר את המחט במקביל לעצם הירך לכיוון הברך, תוך הקפדה שלא לפגוע בעצב הסיאטי.
הסר את המחט והחזיר את העכבר לכלוב שני. להעריך את בעלי החיים מדי יום ולפקח על הגפיים האחוריות שלהם עבור צמיחת הגידול באמצעות מישוש. דמיינו את העכבר המורדם באמצעות סורק MRI.
בתמונה המשוקללת T2 שימו לב בממדים פשוטים למספר הפרוסות הציריות שהגידול מופיע בתוכן. שימו לב למיקום הגידול בהתייחס לעצם הירך ולמשטח הצידי של הירך אליו היה נכנס גל האולטרסאונד. כדי להכין את מערכת HIFU המשעמם הקטן, הפעל את הגנרטור, הנח את הממברנה על המתמר ומלא את המתמר במספיק מים דה-יוניים עד שהקרום מורחב מתחת למתמר.
אבל לא כל כך יציב שזה היה לדחוס את העכבר. משחררים את המים במעגל המתמרים למשך 30 דקות כדי להסיר חמצן מומס מהתווך. לאחר הרדמת העכבר והעברתו לקונוס האף, להחיל חומר סיכה הקרנית על העיניים כדי למנוע נזק עקב חוסר רפלקס מצמוץ תחת הרדמה.
לגלח את הגפה האחורית הימנית של העכבר. יש למרוח קרם מסיר שיער על האזור המגולח כולל כל הגפה האחורית הימנית. מקם את העכבר מתחת למנורת חום בעודו בארון הבטיחות הביולוגית כדי לסייע בוויסות תרמי.
ולהסיר את השיער ואת קרם depilatory דקה לאחר המריחה. העבר את העכבר לקונוס אף תואם MRI על מזחלת ה- MRI והנח את העכבר כאשר הצד שאינו נושא את הגידול כלפי מטה והגידול מעולה בתוך מחזיק עכבר מודפס בתלת-ממד על המזחלת. מקם מנורת חום ליד העכבר כדי לשמור על חום גופו.
במידת הצורך, חתכו למקטע כרית ג'ל אולטרסאונד דחוס כדי לשים מתחת לעכבר המצפה את תחתית המחזיק בעובי כדי ליישר את הגידול לחלק העליון של המחזיק. יש להרחיק את הרגל הלא מעורבת מרגל הגידול, מתחת לעכבר או מורחבת כאשר רגל הגידול מכופפת. ודא שכפות הרגליים אינן בשדה הקרוב או הרחוק של נתיב הגידול וקרן האולטרסאונד.
כדי להכניס את בדיקת טמפרטורת הוושט להשחיל את הבדיקה הוושט דרך חרוט האף ולשפשף את הצוואר של העכבר. הטה את אפו של העכבר כלפי מעלה כדי ליצור קו מפיו היישר אל בטנו על ידי הארכת הראש. החליקו את הבדיקה התרמית מעל הלשון כ-0.5 סנטימטרים לתוך הוושט של העכבר והחליפו את חרוט האף סביב אפו של העכבר.
אבטחו את בדיקת הוושט ואת חרוט האף בחלק העליון של המזחלת. לאחר מכן, הכנס את בדיקת הטמפרטורה הרקטלית ולאבטח אותו עם קלטת. יש להכניס פד ג'ל נוסף במידת הצורך ולמרוח חומר סיכה לעיניים או ג'ל אולטרסאונד סביב הגפה האחורית הימנית כדי למלא רווחים.
הכנס צנתר וריד זנב מחט פרפר 27 מד לתוך וריד זנב רוחבי המחובר למיקרו צינור עם 40 מיקרוליטר של שטח מת וסרט היטב. מקם את צג הנשימה עם כבל החיבור לכיוון ראש העכבר כדי שלא יפריע למיקום מתמר האולטרסאונד, מאובטח בקלטת. השתמש בשני אנשים כדי לשאת את העכבר המוכן, מזחלת העכבר, קו ההרדמה, קו הנשימה, צנתר ורידי הזנב וכבלי הבדיקה התרמית לתוך סורק MRI והכנס אותם למחזיק מזחלת MRI.
כולם נבדקו ושום דבר לא הוכנס לסוויטת MR, שהיא פרומגנטית או עלולה להיפגע בתוך השדה המגנטי החזק של המערכת. לאחר שמפעיל תוכנת HIFU מעביר את המניסקוס של המתמר ישירות מעל הגידול ליישור ראשוני, יש למרוח חומר סיכה לעיניים, או ג'ל אולטרסאונד נטול גזים, על העור חסר השיער שמעל הגידול ולהצמיד את מתמר HIFU לאזור הגידול. חבר את קו אספקת התרופות מהמשאבה האוטומטית לצנתר ורידי הזנב וחשב את כמות החלל המת בקו ורידי הזנב והקו המקשר.
החלק את מזחלת HIFU של העכבר על מסילות MRI למרכז ה- MRI והנח את מכשיר הסעת האוויר במצב החם ביותר. כוונו את הצינור הנושף אוויר לכיוון העכבר במרכז ה-MRI והדקו אותו באמצעות נייר דבק. מכשיר החימום יופנה מאוחר יותר להגדרה הנמוכה ביותר שלו כדי למנוע התחממות יתר של העכבר במהלך סוניקציה.
רכוש את תמונות MR הסקר של אקסיאלי וקשת כדי לקבוע את מיקום הגידול עבור מיקוד סוני, כולל עומק. התאם את מיקום המתמר בהתאם באמצעות תוכנת HIFU על-ידי הכנסת מרחק התנועה הרצוי כפי שנמדד בתמונה ולאחר מכן לחיצה על כיוון החץ כדי לזוז. כמו כן, שים לב למיקום צינור הסחף.
יש לחזור על הפעולה לפי הצורך. קבע את מיקום נקודת המוקד של המתמר במישור התירס על ידי ביצוע סריקה קצרה של 50 מיליוולט ברציפות במשך חמש שניות במהלך רכישת התרמומטריה של צילום המבחן. התאם את תמונות הסקר של MR לתצוגה הקרנית של נקודת המוקד בתוך תוכנת HIFU.
סקור את התמונות עבור מיקום הגידול ביחס למבנה הגרמי ופי הטבעת, ושנה את מיקום המתמר לפי הצורך. חזור על סוניקציית צילום הבדיקה במהלך תשע חזרות הדמיה תרמית כדי לאשר אם יש חימום אחיד ומדויק בנפח הגידול עם חימום מינימלי מחוץ למטרה. כוונן את מיקום הפרוסה, מיקום המתמר ועומק ההיגוי ואשר את ביצועי החימום באמצעות צילומי בדיקה חוזרים לפי הצורך.
באמצעות תוכנת ניטור הטיפול HIFU, הגדר את אזור העניין, או החזר ההשקעה, לניטור תרמומטריה בתוך פרופיל החימום הסופי על ידי מדידת המרחק לתנועה ולאחר מכן שינוי קואורדינטות הרשת בתוכנית. הגדר החזר השקעה בתוך אות הנוזל מצינור הסחף לתיקון סחף של פלט התרמומטריה. אם אות נוזל זה אינו מוגדר היטב בתוך תמונת התכנון הצירי ברמת הגידול, אזי הפלט הישיר מבדיקת טמפרטורת הסיב האופטי בתוך צינור הסחף משמש לתיקון סחף.
הזן את הטמפרטורה הבסיסית בהתבסס על טמפרטורת הבדיקה הרקטלית למדידות תרמומטריה. פתח את מפרט הטיפול בהיפרתרמיה של 20 דקות בתוכנה והתחל סוניקציה לאחר איסוף תמונות MR הייחוס והפעלת התרמומטריה. בצע טיפול של 20 דקות במהלך הדמיה תרמית באמצעות תוכנת בקר נגזרת אינטגרטיבית פרופורציונלית מובנית, או PID.
הזריקו את התרופה שנבחרה 1.5 דקות לאחר שהטמפרטורה בהחזר ההשקעה מתחממת לטמפרטורה הרצויה. אם טמפרטורת פי הטבעת עולה במהירות במהלך הטיפול ועולה על 40 מעלות צלזיוס, עצור את הסוניקציה ואפשר לטמפרטורת פי הטבעת לרדת לפני ההפעלה מחדש. לאחר סיום הטיפול, הוציאו את העכבר מבור ה-MRI, תוך הבטחת המוסטאזיס באתר החדרת הצנתר של וריד הזנב והעברתו לארון הבטיחות הביולוגית.
יש לשטוף את ג'ל האולטרסאונד וחומר הסיכה מהרגל האחורית באמצעות מים. העבר את העכבר לכלוב שלו ועקוב אחר התאוששותו. כוונו את מנורת החום בקצה אחד של הכלוב כדי לסייע בוויסות תרמי במהלך ההתאוששות.
באמצעות פרוטוקול היפרתרמיה זה, ניתן היה לחמם את הגידולים בגפה האחורית באופן עקבי לטמפרטורה הרצויה למשך הטיפול. הטמפרטורה המנוטרת במהלך הטיפול המייצג מוצגת באיור זה. הטמפרטורות הממוצעות של האחוזון העשירי העליון והאחוזון ה-90 העליון של כל הווקסלים בהחזר ההשקעה מוצגות כאן.
הטמפרטורות הממוצעות במהלך הטיפול במסגרת החזר ההשקעה עבור כל עכבר נבדקו בשלב האופטימיזציה עם סטיית התקן. הטמפרטורה הממוצעת הכוללת מוצגת גם כן. גם שיעורי ההצלחה של הטיפול בהיפרתרמיה השתפרו עם הזמן.
הצלחת הטיפול הייתה תלויה בקריטריוני ההכללה. כלומר הטמפרטורה המערכתית, טמפרטורת הגידול והשונות עם החזר ההשקעה וללא חימום דיסטלי. כאן, הקו הכחול מייצג את אחוז העכברים שהטיפול היה מוצלח עבורם והעמודות הכתומות מייצגות את מספר העכברים שטופלו.
כל טיפול מתייחס לתאריך נפרד שבו נערכו הניסויים. כדי לקבוע את זמן הטיפול האופטימלי בהיפותרמיה למחקרים נוספים, נבדקו שני משכי טיפול, 10 דקות ו -20 דקות. כרומטוגרפיה נוזלית בעלת ביצועים גבוהים וספקטרומטריית מסות, או HPLC MS, שימשה להערכת כמות הדוקסורוביצין בגידולים ולכמת את ההבדל בהצטברות דוקסורוביצין בין משכי הזמן הנבדקים.
התוצאות מדגימות את המשמעות בין כמות הדוקסורוביצין בגידול בקבוצת דוקסורוביצין ליפוזומלית רגישה לחום של 20 דקות בתוספת היפרתרמיה בהשוואה לבקרת תרמיה רגילה. לא נצפו הבדלים בגידול בקבוצות הדוקסורוביצין החופשיות. בעת הכנת ומיקום המסה הכרחי כי קרן HIFU היא ללא הפרעה.
יש להימנע מבועות אוויר בג'ל או בעצם בנתיב הקרן. אנו אוספים רקמות ודם כדי לנתח את רמות הפרמקוקינטיקה והרעילות באיברים שונים וכן לבחון את התגובה המיידית והמאוחרת של מערכת החיסון לטיפול.
