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

1腫瘍シミュレー介在物のためのシリコーンの金型を作成します。 <ol><li>腫瘍シミュレー介在物、 例えば、ビーズやビー玉のためのモデルとして役立つことができる所望の形状およびサイズの固体のアイテムを収集する。 </li><li>徹底的に腫瘍モデルを清掃します。シリコーン金型から容易に除去を確実にするために、腫瘍モデルは、固着防止スプレーで噴霧またはワセリンまたは蜜蝋の薄い層で覆うことができる。 </li><li>滑らかな表面を持つ別の薄い壁の四角（プラスチック）ボックス内の各モデルを配置します。必要に応じて、位置を保存しておいて箱の底にモデルを固定。シリコン過剰な量の浪費を避けるために腫瘍モデル自体よりもわずかに大きいボックスを使用します。 </li><li>混合ボウルにシリコーン成分Aの必要量を注​​ぎ、10シリコーン成分Bを追加し1重量比。徹底的に両方の成分を混ぜる。任意で、真空ポンプは、シリコーン混合物から気泡を除去するために用いることができる。 </li><li>静かに経口気泡を閉じ込めないようにするプラスチック製のボックス内のシリコーン混合物をウル。シリコーン混合物は、最適な結果を得るために、45分以内に処理されるべきである。 </li><li>シリコーン混合物は、金型を切削し、腫瘍モデルを削除する前に、少なくとも6時間、固化してみましょう。任意選択的に、シリコーンモールドは、きれいに戻って一緒に合うことができるように千鳥状に切断することができる。シリコーンの最大強度は、3日後に得られる。 </li></ol> 2トリス緩衝生理食塩水を作成します。 <ol><li> 6.1グラム（50ミリモル）のトリス及び8.8グラム800ミリリットルの脱イオン水（150 mM）のNaClを添加することにより、トリス緩衝食塩水（TBS）溶液を作成する。 </li><li>ヘモグロビン（ステップ3.3および4.4）の酸素を遮断するためのNaN 3を1.0g（15ミリモル）を添加し、細菌の増殖を阻害する。注意：NaNの3は厳しい毒である。それは、皮膚に、または飲み込む接触して致命的かもしれません。この化合物の毒性は、ヒト成人のための水溶性アルカリシアン化物と致死量に匹敵する約0.7 gである。メーカーによって提供されるよう、必ず安全手順に従ってください。 </li><li> pHを7.4に調整し、脱イオン水で千ミリリットルにボリュームを持って来る。 </li></ol> 3蛍光含まれるものを作成します。 <ol><li>アガロース、ゼラチン（ステップ4.2）に比べて、より高い融点を溶融ゼラチンに置かれたときに蛍光色素を溶解し、漏れるの介在物を防ぐことができますステップ2から50ミリリットルの、TBSに2グラムアガロースを追加します。任意に、追加されたアガロースの量は、それぞれ、軟らかいまたは触知可能な腫瘍の介在物を得るために、1または3 gまで変化させることができる。 </li><li>沸点に達するまで、マイクロ波を用いたアガローススラリーを加熱する。アガロースが完全に溶解するまで十分に撹拌する。 </li><li> 1.1グラム（17マイクロモル）の周囲の乳房ファントム組織（ステップ4）の光学特性に類似するように、一定の撹拌下でアガロース混合物にTBS 50mlに溶解し、ヘモグロビン、5mlのイントラリピッド20％を加える。 </li><li> （25 20.0ミリグラムを追加83.8ミリリットルの脱イオン水にインドシアニングリーン蛍光色素の0.8マイクロモル）。染料が完全に溶解していることを確認します。 </li><li>ピペットでこの溶液5.0 mlおよび14μMの最終濃度を得るために、アガロース混合物に追加する。独自の最適濃度を、所望であれば、必要に応じて、ICG以外の蛍光色素を使用することができる。 </li><li>ゆっくりと注射器（ 図1A）を使用して、熱いアガロース混合物と手順1で作成したシリコーン型を記入してください。全ての金型が満たされるまで、このプロセスを繰り返します。 </li><li>蛍光介在物を約1時間、室温で固化してみましょう。アルミホイルで全体をモールドを覆うことにより光から介在物を保護します。 </li><li>固化後、静かに、金型を開いて、介在物（ 図1B）を押し出す。オプションとして、介在物の表面に溶融したアガロース混合物の少量滴を適用するために、注射器の先端を使用しています。同じ場所にこのプロセスを数回繰り返すことにより、小さなtuを粗腐植スプリアスは浸潤性腫瘍をシミュレートするために作成することができる。 </li><li>アルミ箔でそれらをラップすることにより、光と脱水からのアガロース含有物を保護し、4℃で加湿した貯蔵容器に保管してください。 注：既知の濃度の最適値より低いまたは高い蛍光色素濃度の使用は減少し、蛍光シグナル強度をもたらす両方。最適な蛍光色素濃度以上色素濃度の増加に伴う信号強度の一見直感に反する減少は消光として知られる現象によるものである。最適な濃度を用いて、ファントム中の蛍光色素の最大の深さの浸透を評価する場合は必須です。 </li></ol>乳ファントムの作成4。 <ol><li>所望のサイズおよび体積、 例えば 、ガラスまたはプラスチックボウルの乳房ファントムを作成するためのカップ状の金型を取得します。金型は、金型に付着したゼラチンフォームを防止するために滑らかな表面を有するべきである。金型volum500ミリリットルのeは、十分な大きさの乳房ファントムを作成します。 </li><li> 500ミリリットルの容量で乳房ファントムを作成するには、500mlのTBSを（ステップ2）にゼラチン250ブルームの50グラムを加える。一定の攪拌下、50℃のゼラチンスラリーを加熱する。 </li><li>ゼラチンが完全に溶解された後、ゼラチン混合物は次第に冷却させ、温水浴を用いて35℃の一定温度に維持する。 </li><li>一定の攪拌の下で、それぞれ、組織内の光子の吸収と散乱をシミュレートするために、5.5グラム（85ミリモル）のウシヘモグロビンと25ミリリットルイントラリピッド20％を追加します。 </li><li>少なくとも1時間、4℃でカップ状の金型を予備冷却。次に、アガロース腫瘍シミュレー含める（ 図1C）の事前に定義された深さに対応するレベルに金型内のゼラチンの混合物を注ぐ。ゼラチン混合物を1時間に30分間、4℃で固化してみましょう。 </li><li>固化後、表面上の腫瘍模擬蛍光アガロース含有を配置する<html>ファントムを一時的に小さな針と包接を固定。 3腫瘍シミュレー蛍光介在物の最大値までの単一の乳房ファントムに組み込むことができる。十分なスペース（最低5 cm）を個別の腫瘍シミュレー介在物（ 図1D）との間で維持されるべきである。 </li><li>屈折成果物を作成することなく、両層の密着性を考慮して、残りの金型ボリュームに温かいゼラチン混合物の残りを注ぐ。金型上の蛍光腫瘍シミュレー介在物の位置をマークします。ファントムは4℃でO / Nを固めるましょう。 </li><li>一度固化し、介在物の仮固定に使用した針を外し、静かにその金型（ 図1E）から乳房ファントムを削除します。アルミホイルでそれをラップすることにより、光と脱水から乳房ファントムを保護し、4℃で加湿した貯蔵容器に保管してください。 </li></ol><html> URE 1 &quot;FO：コンテンツ幅=&quot; 5インチ &quot;SRC =&quot; /ファイル/ ftp_upload / 51776 / 51776fig1highres.jpg &quot;幅=&quot; 500 &quot;/&gt; 蛍光腫瘍シミュレー介在物を含む乳房 ​​ファントムを作成するための、図1順次ステップは 、所望の形状及び大きさのシリコーン金型を作成した後、金型シリンジ（A）を使用して、溶融したアガロース混合物が充填されている。大きさや形状の異なる腫瘍シミュレー介在物が現在の研究（B）を製造した。次に、溶融したゼラチン混合物の薄層は、カスタマイズされたコーティングされた木製の乳房金型（C）に注ぐ。凝固後、腫瘍シミュレー介在物が、一時的に配置固定され、溶融したゼラチン混合物（D）の別の層で覆われている。固化後、乳房ファントムを静かにその金型（E）から削除されます。ファントムは、その後、さまざまなNIRFイメージングアプリケーション（F）をシミュレートするために適用することができる。REF = &quot;/ファイル/ ftp_upload / 51776 / 51776fig1highres.jpg&quot;ターゲット= &quot;_ブランク」&gt;この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。 NIRFカメラシステムを設定します5。 <ol><li>術中アプリケーションのNIRFカメラシステムは、乳癌手術において標的NIRFイメージングをシミュレートするために必要とされる。リアルタイムの術中NIRFイメージングのためのいくつかのNIRFイメージングシステムは、治験使用のために現在利用可能である。これらのデバイスはいくつかの違いが存在するが、それらはすべて（蛍光腫瘍介在物の励起用）の励起光源および放出された光子を検出するための高感度の撮像装置を含んでいる。 </li><li>十分な波長の励起光源を使用してください。 ICGを含む腫瘍シミュレー介在物の場合は、750〜800nm ​​の光子を放出する励起光源（ 例えば 、レーザー）を使用します。代替的な蛍光色素を使用する場合、励起波長はミリアンペアを適合調整されるべきである<html> nufacturer者の説明。 </li><li>場合NIRFカメラシステムは、正しいフィルタが使用されていることを確認し、不要なバックグラウンド信号を除去するために発光フィルターが含まれています。 ICGを含む腫瘍シミュレー介在物の場合は、800と850 nmの発光フィルターを使用しています。代替的な蛍光染料は、製造者の指示に応じて、異なる発光フィルタを必要とし得る。 注：過飽和画像を防止するための励起および発光波長間のゼロ重複があることを確認してください。また、画像取得時間は、最適な蛍光画像を得るために調整されなければならないかもしれない。深部の蛍光封入体または弱い蛍光シグナルの場合、画像取得時間は、数秒minにまでするために増加させることができる。表層介在物や強い蛍光シグナルの場合には、取得時間は、リアルタイムでビデオレートの蛍光イメージングを可能にするために数msecに減少させることができる。 </li></ol>乳がん手術においてNIRF画像処理アプリケーションの電子 &quot;&gt; 6。シミュレーション<ol><li>そのコンテナから組織シミュレー乳房ファントムを取り、平らな非蛍光面に置きます。次に、腫瘍シミュレー介在物の切除のために十分な作動距離を残して、乳房ファントム上記NIRF撮像素子を配置します。 </li><li> NIRFイメージングおよび/またはファントム乳房の触診を使用して腫瘍をシミュレートする蛍光含めることをローカライズ。全く蛍光シグナルが検出できない場合には、介在物のいずれかを検出または画像取得時間が増加されるべきであるファントムにあまりに深く配置されている。 </li><li>介在物がローカライズされると、ファントムの胸を切開し、従来の手術器具を使用してリアルタイムNIRF-指導の下、腫瘍シミュレートを含めることを削除します。あるいは、封入は、標準のケアをシミュレートするために、乳房ファントムの目視検査および触診によってのみ導か切り出すことができる。 </li><li>直接除去後腫瘍シミュレー介在物の、画像不十分な切除を示す残りの蛍光活性のために外科的空洞。 </li><li>全く蛍光シグナルがなくなるまで、残りの蛍光活動の場合は、直接のNIRF指導の下包接レムナントを切り出す。 </li><li>イメージ切除されたファントム断片はNIRFガイド巨視的縁の状態評価をシミュレートする。 5mmの斑および画像に応じてプラーク - これに関しては、3に仮想組織をスライス。切除縁に到達蛍光シグナルが陽性の切除マージンが存在することを示している。 </li></ol>

<ol>
	<li>Bellon, J. R., 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=ACR+Appropriateness+Criteria&#174;+Conservative+Surgery+and+Radiation+-+Stage+I+and+II+Breast+Carcinoma.">ACR Appropriateness Criteria&#174; Conservative Surgery and Radiation - Stage I and II Breast Carcinoma.</a> The Breast Journal. 17 (5), 448-455 (2011).</li><li>Kaufmann, M., Morrow, M., Von Minckwitz, G., Harris, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Biedenkopf+Expert+Panel+Members.+Locoregional+treatment+of+primary+breast+cancer.">The Biedenkopf Expert Panel Members. Locoregional treatment of primary breast cancer.</a> Cancer. 116, 1184-1191 (2010).</li><li>Pleijhuis, R. 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=Obtaining+adequate+surgical+margins+in+breast-conserving+therapy+for+patients+with+early-stage+breast+cancer:+current+modalities+and+future+directions.">Obtaining adequate surgical margins in breast-conserving therapy for patients with early-stage breast cancer: current modalities and future directions.</a> The Annals of Surgical Oncology. 16, 2717-2730 (2009).</li><li>Singletary, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgical+margins+in+patients+with+early-stage+breast+cancer+treated+with+breast+conservation+therapy.">Surgical margins in patients with early-stage breast cancer treated with breast conservation therapy.</a> American Journal of Surgery. 184 (5), 383-393 (2002).</li><li>Jacobs, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Positive+margins:+the+challenge+continues+for+breast+surgeons.">Positive margins: the challenge continues for breast surgeons.</a> Annals of Surgical Oncology. 15 (5), 1271-1272 (2008).</li><li>Krekel, N., 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=Excessive+resections+in+breast-conserving+surgery+a+retrospective+multicentre+study.">Excessive resections in breast-conserving surgery a retrospective multicentre study.</a> The Breast Journal. 17 (6), 602-609 (2011).</li><li>Wood, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Close/positive+margins+after+breast-conserving+therapy:+additional+resection+or+no+resection?.">Close/positive margins after breast-conserving therapy: additional resection or no resection?.</a> Breast. 22, 115-117 (2013).</li><li>Van Dam, G. M., 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=Intraoperative+tumor-specific+fluorescence+imaging+in+ovarian+cancer+by+folate+receptor-&#945;+targeting:+first+in-human+results.">Intraoperative tumor-specific fluorescence imaging in ovarian cancer by folate receptor-&#945; targeting: first in-human results.</a> Nature Medicine. 17 (10), 1315-1319 (2011).</li><li>Pleijhuis, R. 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=Near-infrared+fluorescence+(NIRF)+imaging+in+breast-conserving+surgery:+assessing+intraoperative+techniques+in+tissue-simulating+breast+phantoms.">Near-infrared fluorescence (NIRF) imaging in breast-conserving surgery: assessing intraoperative techniques in tissue-simulating breast phantoms.</a> European Journal of Surgical Oncology. 37 (1), 32-39 (2011).</li><li>Baeten, J., Niedre, M., Dunham, J., 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=Development+of+fluorescent+materials+for+Diffuse+Fluorescence+Tomography+standards+and+phantoms.">Development of fluorescent materials for Diffuse Fluorescence Tomography standards and phantoms.</a> Optics Express. 15 (14), 8681-8694 (2007).</li><li>Luker, G. D., Luker, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+imaging:+current+applications+and+future+directions.">Optical imaging: current applications and future directions.</a> Journal of Nuclear Medicine. 49 (1), 1-4 (2007).</li><li>Keereweer, S., 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=Optical+image-guided+surgery+-+Where+do+we+stand?.">Optical image-guided surgery - Where do we stand?.</a> Molecular Imaging Biology. 13 (2), 199-207 (2011).</li><li>Themelis, G., Yoo, J. S., Soh, K. 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. M., 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=Tissue-like+phantoms+for+near-infrared+fluorescence+imaging+system+assessment+and+the+training+of+surgeons.">Tissue-like phantoms for near-infrared fluorescence imaging system assessment and the training of surgeons.</a> Journal of Biomedical Optics. 11 (1), 014007 (2006).</li><li>Intes, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time-domain+optical+mammography+SoftScan:+initial+results.">Time-domain optical mammography SoftScan: initial results.</a> Academic Radiology. 12 (10), 934-947 (2005).</li><li>Kirsch, D. 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. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescence-guided+surgery+with+live+molecular+navigation+-+a+new+cutting+edge.">Fluorescence-guided surgery with live molecular navigation - a new cutting edge.</a> Nature Reviews Cancer. 13 (9), 653-662 (2013).</li><li>Orosco, R. K., Tsien, R. Y., Nguyen, Q. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescence+imaging+in+surgery.">Fluorescence imaging in surgery.</a> IEEE Reviews in Biomedical Engineering. 6, 178-187 (2013).</li></ol>

著者らは、開示することは何もない。

私たちは、統合された腫瘍をシミュレートする介在物乳房形のファントムを使用して、NIRF誘導BCSの潜在的な臨床応用をシミュレートした。術中腫瘍局在、NIRF誘導腫瘍切除手術の程度の評価、および切除縁の術後評価は、すべてのカスタム·ビルドNIRFカメラシステムを使用して実現可能なことが分かった。蛍光腫瘍シミュレー介在物の非侵襲的検出は、2cm以下の深さでファントム組織内に配?...

放射線療法、続いて乳房温存手術（BCS）は、T1-T2乳癌1,2と乳癌患者のための標準的な治療である。追加の外科的介入または放射線療法の3,4,5を必要とする 、BCSを受けた患者20〜40％において陽性の切除マージンの手術結果の程度を術中評価の不正確。隣接する健康な乳房組織の広範な切除が陽性の切除マージンの頻度を減らすかもしれないが、これはまた、美容上の結果を妨げると併存疾患6,7が増加します。新規の技術は、従って原発腫瘍の位置および手術の程度に術中フィードバックを提供することが必要とされている。光学イメージングは​​、特定の近赤外蛍光（NIRF）イメージングにおいて、rにおける前および術中腫瘍局在のためのツールを外科医に提供することにより、BCS以下の正の切除縁の頻度を減らすかもしれないEAL時間。最近、私たちのグループは、高感度8で原発腫瘍および腹腔内転移を検出するために、この技術の実現可能性を示す、卵巣癌患者における腫瘍標的蛍光イメージングの最初のヒト臨床試験について報告した。乳癌患者における臨床試験に進む前に、しかしながら、BCS内のさまざまな腫瘍標的NIRFイメージングアプリケーションの実現可能性は、すでに前臨床ファントムを用いて評価することができる。 以下の研究プロトコルは、蛍光腫瘍シミュレー介在物9を含む組織模擬乳房ファントム内NIRFイメージングの使用を記載している。ファントムは前および術中腫瘍局在、リアルタイムのNIRF誘導腫瘍切除、切除縁の状態の評価、および残存病変の検出をシミュレートするために、安価で汎用性の高いツールを提供しています。ゼラチン状のファントムは、人体組織に類似した弾性特性を有し、従来のを使用して切断することができるurgical楽器。シミュレートされた外科的処置の間、外科医は、（触診可能な介在物の場合）、触覚情報および術野の目視検査によって案内される。また、NIRFイメージングは​​、手術の程度にリアルタイムの術中フィードバックを外科医に提供するために適用される。 これは、NIRFイメージングは​​蛍光色素の使用を必要とすることを強調すべきである。組織中の生理学的に豊富な分子によって（ 例えば 、ヘモグロビン、脂質、エラスチン、コラーゲン、および水）の光子の吸収および散乱を最小化するために- （900から650nm）理想的には、蛍光色素は、近赤外スペクトル範囲で光子を放出することに使用されるべきである10,11。また、自家蛍光（ すなわち、生きた細胞内の生化学反応に起因する組織における固有の蛍光活性）は、最適な腫瘍対バックグラウンド比は11で、その結果、近赤外スペクトル範囲で最小化される。腫瘍タージェにNIRF染料を結合させることにより、テッド部分（ 例えば、モノクローナル抗体）は、蛍光染料の標的化送達は、術中イメージングアプリケーションのために得ることができる。 人間の目は、近赤外スペクトル領域の光に鈍感であるように、高感度カメラ装置は、NIRFイメージングのために必要とされる。術中使用のためのいくつかのNIRFイメージングシステムは、これまで12が開発されてきた。現在の研究では、ミュンヘン工科大学と共同で術中のアプリケーションのために開発されたカスタムビルドNIRFイメージングシステムを使用していました。システムは、カラー画像と蛍光画像の同時取得が可能になる。蛍光画像の精度を向上させるために、訂正方式は、組織内の光強度の変化のために実装されている。詳細な説明はThemelis らによって提供される。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

術中腫瘍局在と乳房温存手術（BCS）の準最適な転帰における切除縁の状態結果の評価の不正確。光学イメージングは​​、特定の近赤外蛍光（NIRF）イメージングにおいて、リアルタイムで前後術中腫瘍局在のためのツールを外科医に提供することにより、BCS以下の正の切除縁の頻度を減らすことがあります。現在の研究では、NIRFガイドBCSの電位は、標準化の理由から、研修の目的のために組織シミュレー乳房ファントムを用いて評価する。 正常な乳房組織に匹敵する光学特性を有する乳房ファントムは、乳房温存手術をシミュレーションするために使用された。蛍光色素インドシアニングリーン（ICG）を含む腫瘍シミュレー介在物は、所定の場所でファントムに組み込まれ、前および術中腫瘍局在のために画像化され、リアルタイムのNIRF誘導腫瘍切除、NIRF誘導された手術の程度の評価、および切除縁の術後評価。カスタマイズされたNIRFカメラが画像化目的のための臨床プロトタイプとして使用した。 腫瘍シミュレー介在物を含む乳ファントムは術中腫瘍イメージングをシミュレートし、評価するための、シンプルで安価、かつ汎用性の高いツールを提供します。ゼラチン状のファントムは、人体組織に類似した弾性特性を有し、従来の手術器具を用いて切断することができる。また、ファントムは、それぞれ、光子の吸収と散乱を模倣するヒトの乳房組織に似て均一な光学特性を作成するためのヘモグロビンおよびイントラリピッドを含んでいる。落射照明戦略と深部の腫瘍の（非侵襲的）イメージングを妨げる組織内を伝播する際にNIRFイメージングの主な欠点は、光​​子の限られた浸透深さである。

この研究の結果は、以前に別の場所9に報告されている。 本発明者らのデータは、NIRFイメージングは​​乳癌患者におけるNIRF誘導乳房温存手術をシミュレーションする、組織シミュレー乳房ファントム蛍光腫瘍シミュレー介在物を検出するために適用され得ることを示している。私たちのファントムモデルを用いて、術中腫瘍局在、NIRF誘導腫瘍切除、外科空洞?...

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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.

乳がん手術における潜在的近赤外蛍光イメージングアプリケーションを評価するための組織シミュレーファントム

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 ビュー.  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. 

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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.

炎症性プラークの赤外蛍光（NIRF）血管内分子イメージング、マルチモーダルアプローチの近くin vivoでの動脈硬化のイメージングに

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

医学

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.

磁気共鳴イメージング、体積CT画像と超音波を用いた乳がんの骨転移のヌードラットモデルにおける血管新生のマルチモーダルイメージング

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.

乳癌細胞におけるエストロゲン調節マイクロRNAのプロファイリング

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.

左胸放射線治療における心臓線量を削減するための自​​主的な息止め法

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.

生体内および生体外では腹膜脂肪にミルキースポット構造の卵巣がん転移性コロニー形成を研究するためのアプローチで

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.

乳がん転移挙動に関する器官特異的影響を研究するためのオルガン付きメディアおよびアプリケーションの生成

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.

直接脳血栓塞栓を可視化するための複合近赤外蛍光イメージングおよびマイクロコンピュータ断層撮影

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.

乳がんの転移における肺胞マクロファージの役割を学びます

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.

乳がんの手術を受けている患者における痛みの処理の措置を取得する定量的感覚テスト パラダイム

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.

骨格筋血管カップリング、酸化容量、および 'ワンストップ ショップ「近赤外分光法を用いた微小血管機能

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