저자는 TM 물질에 대한 조언을 제공하기 위해 Gammex 사의 위스콘신 - 매디슨과 CRISTEL Baiu 대학에서 박사 매드슨에 감사합니다. 저자는 팬텀을 생성하는 방법을 제공하기 위해 또한 닥터 말콤 데이비드 머레이 감사합니다.

1. 팬텀 디자인 전임상 multimodality 팬텀의 그림은 그림 1과 7, 8에 표시됩니다. 팬텀의 크기는 직경 38 ㎜, 팬텀은 다양한 동물 스캐너에 스캔 할 수 있도록 길이 115 mm입니다. 팬텀에서 10mm의 깊이에 위치 : 팬텀 다섯 종양 시뮬레이션 테스트 개체 (14, 10, 7, 4, 2mm 직경)가 포함되어 있습니다. 2. 실리콘 형 건설 실리콘 금형이 섹션 7에 설명 된대로 종양 시뮬레이션 테스트 개체를 캐스팅 할 준비가되어 있습니다. 실리콘 금형의 준비를 위해 필요한 모든 아크릴 판 및 봉 샌 안토니오 (UTHSCSA) 텍사스 건강 과학 센터의 대학에서 컴퓨터 가게에서 25 ㎛의 정밀도로 절단됩니다. <ol><li> 두 개의 아크릴베이스에 정렬 막대를위한 : 테스트 개체에 대한 다른 5 개의 구멍 (6mm 직경) : 5 개의 구멍 (14, 10, 7, 4, 2mm 직경) 만들기플레이트 (크기 : 4.2 cm × 11.5 cm × 0.9 cm) (그림 2). </li><li> (그림 2 B) : 3.5, 2, 1 MM (1.0 cm × 5.5 cm 크기), 7, 5 높이 스페이서 쌍을 잘라. </li><li> 강철 공 (: 14, 10, 7, 4, 2 mm의 정확도 : 2.5 μm의 직경) 준비합니다. </li><li> 시퀀스에서 얇은 아크릴 판에 7mm와베이스 플레이트의 높이를 두 스페이서 쌍을 C-클램프 (그림 2 C)를 사용하여 조이십시오. </li><li> 베이스 플레이트와 접착제는 JB KWIK (그림 2 C)를 사용하여 14 mm 구멍에 14mm의 직경 강철 공을 삽입합니다. 공의 나머지 부분 (그림 2 D)에 대한, 다른베이스 플레이트의 절차를 반복합니다. 두 개의베이스 플레이트 강철 공은 미러 이미지 7로 접착되어 있습니다. </li><li> (울타리처럼 마스킹 테이프를 사용하여 각 자료에 : 4 개의 2.5 cm 높은 아크릴 플레이트 (2.5 cm × 두 접시 11.5 cm 2.5 cm × 다른 두 접시 4.2 cm 사이즈) 부착 <str<html> 사연&gt; 그림 3). </li><li> 다섯 아크릴 봉 (직경 삽입하는베이스 플레이트 어셈블리 중 하나에 0.8 cm, 길이 : 0.5 (4.2 cm × 11.5 cm, 직경 0.8 cm, 직경 1.2 cm를 가진 열 구멍 5 개의 구멍 크기) 상판을 연결 1mm 팁 cm), 5 정렬 막대 (지름 삽입 할 : 0.9 cm 길이 : 10.0 cm) 및 실리콘 (그림 3) 부어. </li><li> 강철 공 및 접착제 그들을 실리콘 접착제를 사용하여의 상단에있는 모든 방법 상판에 0.8 cm의 구멍에 아크릴 막대를 삽입합니다. 다음 상판에 큰 구멍 (그림 3)를 통해베이스 플레이트 구멍에 정렬 막대를 삽입합니다. </li><li> 10 중량의 비율 파트 B와 실리콘 고무 화합물의 1 부분을 섞는다. </li><li> 어셈블리에 실리콘 고무 화합물을 붓고 약 24 시간 (그림 3 B) 상온에서 어셈블리를 건조. </li></ol> 3. 회전 조립 t &quot;&gt; 회전은 PVC 파이프와 불고기 모터에서 준비가되어 있습니다. <ol><li> 불고기 모터의 구멍에 맞는 볼트의 끝을 갈기. </li><li> 너트와 와셔를 사용하여 PVC 파이프 (75mm : : 270 ㎜, 내경 길이)의 끝 부분에 접지 볼트를 고정합니다. </li><li> PVC 관을 지원하고 PVC 파이프 (7)의 높이를 조정하는 JB KWIK를 사용하여 플라스틱 접시에 금속 접시와 접착제를 구부립니다. </li></ol> 4. TM 자료 준비 TM 자료를 준비하기위한 프로토콜이 박사는 어니스트 L. 매드슨의 위스콘신 매디슨 대학의 실험실과 자세한 내용에 개발 된에서 수정하는 것은 Lee 등에 있습니다. 8,11. 4.1 배경 TM 자료 준비 <ol><li> 20 μm의 다음 10 μm의 메쉬 필터를 통해 상업 우유 (200 CC)를 전달합니다. </li><li> 필터링 우유 (100 cc)에 치메로살을 (0.2 g) 녹입니다. </li><li> 집 진공 드를 사용하여실온에서 30 초 동안이 우유 솔루션 가스. </li><li> 실온에서 증류수 (MΩ 18) (100 cc)에 건조 아가로 오스 (2g) 녹입니다. </li><li> 그런 아가로 오스 솔루션 1 - 프로판올 (7.9 cc)와 BASO 4 (1 G)를 추가합니다. </li><li> 드가 아가로 오스 솔루션 아가로 오스 솔루션은 해제 될 때까지 95 ° C의 물을 욕조에서 가열한다. </li><li> 아가로 오스 솔루션은 95 ° C의 물을 욕조, 열 55 ° C의 물을 욕조에 연유.에 지우는 동안 </li><li> 냉각하는 55 ° C의 물을 욕조에 용융 아가로 오스 솔루션을 이동합니다. </li><li> 두 솔루션은 55 일단 ° C, 볼륨 50 ~ 50의 비율을 서서히 표면에서 기포 제거 다음 혼합물을 저어하는 연유 (50 cc)와 혼합 아가로 오스 솔루션 (50 cc). </li><li> 그런 동질성을 보장하기 위해 충분한 교반하여 아가로 오스 우유 혼합물에 EDTA (0.103 g)와 CuCl 2 · 2H 2 O (0.06 g)를 추가합니다. </li><li> 마지막으로, 유리 구슬 (15 추가- 60 μm의 직경, 평균 직경 : 35 μm의) (0.1 g) 반복적으로 최종 혼합물을 저어. 사용하기 전에 불순물을 제거하고 산을 씻어 24 시간 동안 농축 질산에 유리 구슬을 적신다. </li></ol> 4.2 테스트 대상 TM 자료 준비 테스트 대상 TM 자료는 다음과 같은 성분의 차이를 제외하고 배경 TM 자료와 유사한 방식으로 준비가되어 있습니다 : <ol><li> 20 μm의 다음 10 μm의 메쉬 필터를 통해 상업 우유 (20 CC)를 전달합니다. </li><li> 필터링 된 우유 (10 CC)에서 치메로살을 (0.02 g) 녹입니다. </li><li> 탈 이온수 (10 cc), 1 - 프로판올 (0.79 cc)의 상온 용액에 건조 아가로 오스 (0.60 g) 녹입니다. </li><li> 드가 아가로 오스 솔루션 아가로 오스 솔루션은 해제 될 때까지 95 ° C의 물을 욕조에서 가열한다. </li><li> 아가로 오스 솔루션은 95 ° C의 물을 욕조, 열 55 ° C의 물을 욕조에 연유.에 지우는 동안 </li><lI&gt; 55 ° C의 물을 욕조에 용융 아가로 오스 솔루션을 이동합니다. </li><li> 두 솔루션은 55 ° C에서 일단, 농축 우유 (5 cc)와 아가로 오스 솔루션 (5 CC)를 혼합 천천히 표면에서 기포 제거 다음 혼합물을 저어. </li><li> 그런 다음 충분한 교반하여 아가로 오스 우유에 EDTA (0.0017 g)과 CuCl 2 · 2H 2 O를 (0.0010 g)를 추가합니다. </li></ol> 5. Multimodality 팬텀 조립 실리콘 금형 사용하여 다음 단계를 multimodality 팬텀을 구성하는 수행됩니다. <ol><li> 1mm 구멍없이 실리콘 몰드, 실리콘 접착제를 (그림 4)를 사용하여 금형의 양쪽 끝에 분야 및 접착제 그것의 중심을 나일론 실을 연결합니다. </li><li> 부드러운 브러시를 사용하여 두 개의 금형의 ​​표면에 실리콘 그리스를 도포 (그림 4)과 정렬 막대를 사용하여 두 개의 금형을 조립합니다. </li><li> 절에 설명 된대로 테스트 대상 TM 자료를 준비4.2 주사기 22 게이지 바늘을 사용하여 실리콘 몰드의 1mm 구멍을 통해 그것을 붓는다. </li><li> 테스트 개체를 설정할 수 있도록 약 30 분 동안 냉장고 (5 ° C)에서 금형을 저장합니다. </li><li> 반 원통형의 용기 (: 115 mm이고 직경 : 길이 38 ㎜)의 각 측면에서 테스트 개체와 나일론 실을 마운트하기 위해 팬텀 표면에서 10mm의 깊이가 1 mm 인 두 개의 구멍을 만든다. 배경 TM 자료를 따르는 6mm의 추가 구멍을 만든다. </li><li> 금형에서 나일론 실 (그림 4 B)와 테스트 객체를 언로드 한 후 반 원통형의 용기 (그림 4 C)에서 그들을 마운트합니다. </li><li> 아크릴 용기에 : 3M 스카치 - 웰드 DP-100 3M 덕트 테이프를 사용하여 얇은 비 전도성 알루미늄 (0.12 mm 두께) 준수합니다. 같은 접착제 (그림 4 C)를 사용하여 아크릴 용기에 1mm 구멍을 차단합니다. </li><li> 신속 배경 TM 자료를 준비하고 천천히 컨테이너의 6 mm 구멍에 넣어작은 플라스틱 깔때기를 사용하여. </li><li> 후에 기포 제거, 접착제 3M 스카치 - 웰드 DP-100을 사용하여 6 mm 구멍. </li><li> 일단 조립, 상온에서 4 ~ 5 시간 동안 회전 2 회전에서 팬텀을 회전합니다. </li><li> 팬텀이 완전히 굳어있는 TM 재료 후 나일론 실을 제거합니다. </li></ol> 6. Multimodality 이미징 팬텀은 임상 초음파, CT 및 MRI 세 양식에 인수 된 이미지로 스캔됩니다. 영상 프로토콜은 Lee 등. 7, 8에 자세히 설명되어 있습니다.

<ol>
	<li>Prasad, S. 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=CT+tumor+measurement+for+therapeutic+response+assessment:+Comparison+of+unidimensional,+bidimensional,+and+volumetric+techniques-Initial+observations.">CT tumor measurement for therapeutic response assessment: Comparison of unidimensional, bidimensional, and volumetric techniques-Initial observations.</a> Radiology. 225 (2), 416-419 (2002).</li><li>Cortes, J., 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=Comparison+of+unidimensional+and+bidimensional+measurement+in+metastatic+non-small+cell+lung+cancer.">Comparison of unidimensional and bidimensional measurement in metastatic non-small cell lung cancer.</a> Br. J. Cancer. 87 (2), 158-160 (2002).</li><li>Saini, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiologic+measurement+of+tumor+size+in+clinical+trials:+past,+present,+and+future.">Radiologic measurement of tumor size in clinical trials: past, present, and future.</a> AJR Am. J. Roentgenol. 176 (2), 333-334 (2001).</li><li>Suzuki, C., 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=Radiologic+measurements+of+tumor+response+to+treatment:+practical+approaches+and+limitations.">Radiologic measurements of tumor response to treatment: practical approaches and limitations.</a> Radiographics. 28 (2), 329-344 (2008).</li><li>Therasse, P., 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=RECIST+revisited:+A+review+of+validation+studies+on+tumour+assessment.">RECIST revisited: A review of validation studies on tumour assessment.</a> Eur. J. Cancer. 42 (8), 1031-1039 (2006).</li><li>O'Connor, P. B., 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=Quantitative+imaging+biomarkers+in+the+clinical+development+of+targeted+therapeutics:+current+and+future+perspectives.">Quantitative imaging biomarkers in the clinical development of targeted therapeutics: current and future perspectives.</a> Lancet Oncol. 9 (8), 766-776 (2008).</li><li>Lee, Y. C., 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=Preclinical+multimodality+phantom+design+for+quality+assurance+of+tumor+size+measurement.">Preclinical multimodality phantom design for quality assurance of tumor size measurement.</a> BMC Med. Phys. 11 (1), (2011).</li><li>Lee, Y. C., 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=QA+procedures+for+multimodality+preclinical+tumor+drug+response+testing.">QA procedures for multimodality preclinical tumor drug response testing.</a> Med. Phys. 37 (9), 4806-4816 (2010).</li><li>Park, J., 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=Measuring+response+in+solid+tumors:+comparison+of+RECIST+and+WHO+response+criteria.">Measuring response in solid tumors: comparison of RECIST and WHO response criteria.</a> Jpn. J. Clin. Oncol. 33 (10), 533-537 (2003).</li><li>Eisenhauer, E. A., 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=New+response+evaluation+criteria+in+solid+tumors:+revised+RECIST+guideline+(version+1.1).">New response evaluation criteria in solid tumors: revised RECIST guideline (version 1.1).</a> Eur. J. Cancer. 45 (2), 228-247 (2009).</li><li>D'Souza, W. D., 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+mimicking+materials+for+a+multi-imaging+modality+prostate+phantom.">Tissue mimicking materials for a multi-imaging modality prostate phantom.</a> Med. Phys. 28 (4), 688-700 (2001).</li><li>Mitchell, M. D., 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=Agarose+as+a+tissue+equivalent+phantom+material+for+NMR+images.">Agarose as a tissue equivalent phantom material for NMR images.</a> Magn. Reson. Imaging. 4 (3), 263-266 (1986).</li></ol>

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

이 문서의 목적은 multimodality 이미징을위한 TM 자료를 만들고 여러 기관에서 서로 다른 양식을 사용하여 정확한 종양의 크기 측정을위한 QA 도구로 임상 multimodality 팬텀 구축을위한 방법을 제공하는 것이다. 앞서 언급 한 바와 같이, TM 재료는 원래 멀티 이미징 양상 전립선 팬텀 위스콘신 매디슨의 대학에서 박사 어니스트 L. 매드슨의 연구소에 의해 개발되었다. 우리는 테스트 개체와 배경 간의 충?...

<html> 종양의 크기 변화의 평가는 종양의 수축과 질병의 진행 9, 10 모두에서 항 종양 약물의 활동을 평가하기위한 중요한 포인트입니다. 단단한 종양에있는 세계 보건기구 (WHO)와 응답 평가 기준 (RECIST)는 같은 초음파와 같은 영상 기법의 종양 병변의 해부학 적 평가 (미국), 전산화 단층 촬영 (CT)이나 자기 공명 영상 (MRI)에 대한 성문화 방법입니다. WHO 기준에 대한 종양의 최대 직경과 대상 지역에 대한 횡단면의 최대 수직 직경의 제품은 4 계산됩니다. 반면, RECIST를 들어, 대상 병변의 한정 횡단면에서 가장 긴 직경의 합이 4 계산됩니다. 종양의 치료 반응 평가에 지속적으로 관심이 증가에도 불구하고, 어떤 임상 품질 보증 (QA) 팬텀 / QA 영상 바이오 마커에 대한 절차가 없었다. 내용 &quot;&gt; 기준 및 / 또는 RECIST이 다른 이미징 생체, Lee 등을위한 QA의 출발점으로, 미국 식품 의약청 (FDA)에 의해 승인 된 유일한 이미징 바이오 마커입니다 WHO에 따라 그 종양의 크기 측정을 고려. 설계 및 UTHSCSA / Gammex 표 1과 Gammex Inc의 7와 공동으로 종양의 크기 측정의 QA에 대한 마크 2 팬텀을 제작. 표 1 팬텀 Gammex 상업 미국 팬텀의 수정 된 버전이었다 따라서, 크기에 비해 너무 큽니다 동물의 CT 및 MR 스캐너. 또한 표 1 팬텀의 일부 도구는 종양의 크기 측정을 위해 필요했다. 표 2 팬텀은 가장 최근에 FDA의 승인을 영상 바이오 마커입니다 RECIST 기준으로 설계되었습니다. 그러나, 마크 2 팬텀의 크기 MR 스캐너, CT와 팬텀의 MR 이미지 품질을 위해 여전히 너무 커서 정확한 종양의 크기를 측정 7 허용하지 않았다. QA 팬텀 그가 설명고삐는 이전 팬텀의 단점을 극복하기 위해 재 설계 연구실에서 개발 된 수정 조직 모방 (TM) 재료 및 프로토콜을 사용하여 건설되었다. 이 문서는 팬텀 건설을위한 프로토콜의 세부 사항을 설명합니다 : 첫째, 방법은 종양 시뮬레이션 테스트 개체를 캐스팅하는 데 필요한 실리콘 몰드를 준비하고 중력 침전을 방지하기 위해 팬텀 자전 회전을 조립 소개합니다. 미국, CT 및 MR 영상에 대한 D&#39; Souza의 등.의에서 수정 TM 자료를 준비하기위한 두 번째 프로토콜은 11 설명되어 있습니다. TM 재료의 물리적 특성은 다양한 양상으로 획득 한 영상에서 관찰로 TM 자료는 인간의 부드러운 조직을 대표하도록 각 양상에서 테스트되었지만, 결과는 여기에 표시되지 않습니다. 셋째, 팬텀 건설을위한 프로토콜이 설명되어 있습니다. 마지막으로, 팬텀 미국, CT 및 MR 영상이 결과로 표시됩니다.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Reagent/Material</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PVC pipe</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Home Depot</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bolt, nut, washer and metal plates</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Home Depot</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acrylic plates and rods</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Plastic supply in San Antonio, TX</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steel balls</td>
			<td>Nordex, Inc.</td>
			<td>AEC-M2-2, -4, -7, -10 and -14</td>
			<td>2, 4, 7, 10 and 14 mm diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C-clamps</td>
			<td>Adjustable Clamp</td>
			<td>1420-C</td>
			<td>2 inch length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masking tape</td>
			<td>3M Industrial Adhesives and Tapes</td>
			<td>2600</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Duct tape</td>
			<td>3M Industrial Adhesives and Tapes</td>
			<td>S-3763SIL</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>J-B KWIK</td>
			<td>J-B WELD Co.</td>
			<td>380238</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3M Scotch-Weld Epoxy Adhesive</td>
			<td>3M Industrial Adhesives and Tapes</td>
			<td>DP-100</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone grease</td>
			<td>Permatex, Inc.</td>
			<td>22058</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone glue</td>
			<td>DAP, Inc.</td>
			<td>688</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone rubber compound</td>
			<td>Smooth-ON, Inc.</td>
			<td>Smooth-SilTM950 Part A and B</td>
			<td>A:B mix ratio = 10:1 by weight</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brush</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Hobby Lobby</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>309604</td>
			<td>10 ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>305156</td>
			<td>22-gauge 1.5 inch length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Funnel</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mesh filters</td>
			<td>Small parts, Inc.</td>
			<td>CMN-0010-C and CMN-0020-C</td>
			<td>10 and 20 &mu;m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Whole milk</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>HEB in San Antonio, TX</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thimerosal</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co.</td>
			<td>T5125</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co.</td>
			<td>33538</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDTA</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co.</td>
			<td>431788</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CuCl2</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co.</td>
			<td>459097</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agarose</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co.</td>
			<td>A0169</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BaSO4</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co.</td>
			<td>B8675</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass beads</td>
			<td>Potters Industries, Inc.</td>
			<td>3000E</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PET/AL/LLDPE*</td>
			<td>Pechiney Plastic Packaging, Inc.</td>
			<td>Pechiney Spec 151</td>
			<td>Phantom cover material</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>*Polyethylene terephthalate/aluminum/linear low density polyethylene</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotisserie motor</td>
			<td>Brinkmann</td>
			<td>812-7103-S</td>
			<td>Home Depot</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water bath 1</td>
			<td>Precision, Inc.</td>
			<td>Model: 282, Serial #: 601091552</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water bath 2</td>
			<td>VWR, Inc.</td>
			<td>Model: 1212, Serial #: 08119606</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasound</td>
			<td>Visualsonics</td>
			<td>Serial #: 770/120-259</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CT</td>
			<td>Gamma Medica-Ideas</td>
			<td>Serial #: GR 0050</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MRI</td>
			<td>Bruker</td>
			<td>Part #: W3301390, Serial #: 0030</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

construction of a preclinical multimodality phantom using tissue-mimicking materials for quality assurance in tumor size measurement

세계 보건기구 (WHO)와 고체 종양 반응 평가 기준 (RECIST)은 그룹이 각각 1980 년대와 1990 년대의 항 종양 약물 치료 님의 질문에 답변 고체 종양의 방사선 학적 평가에 대한 표준화 된 기준을 옹호 작업. 기준은 RECIST 측정 1 더 재현 될 것으로 간주됩니다 하나의 차원, 2, 3,4,5를 사용하는 반면, 두 가지 차원에서 단단한 종양을 측정합니다. WHO 이 기준은 널리 미국 식품 의약청 (FDA) (6)에 의해 승인 된 유일한 이미징 바이오 마커로 사용되어왔다. 정확도를 가진 이미지에 항 종양 약물에 종양의 반응을 측정하기 위해, 따라서 강력한 품질 보증 (QA) 절차 및 해당 QA 팬텀이 필요합니다. 이러한 요구를 해결하기 위해, 저자는 임상 multimodality을 조직 모방 (TM)를 사용하여 팬텀 (초음파 (미국), 전산화 단층 촬영 (CT)과 자기 공명 영상 (MRI) 용) 구성자료 Gammex 미국 상업 팬텀 7을 개정하여 RECIST에 필요한 대상 병변의 제한된 수에 따라. Lee 등.의 부록 팬텀 제작 (7)의 절차를 보여줍니다. 이 문서에서는 모든 프로토콜이 multimodality 이미징을위한 TM 재료의 준비 뒤에 팬텀에서 종양 시뮬레이션 테스트 개체를 캐스팅 실리콘 금형을 준비하기위한 절차를 단계별로 패션 처음에 소개되고,의 마지막 건설 임상 multimodality QA 팬텀. 본 논문의 주요 목적은 독립적으로 자신의 프로젝트에 대한 환상을 구축에 관심있는 사람들을 허용하는 프로토콜을 제공하는 것입니다. QA 종양의 크기 측정을위한 절차 및 RECIST,이 QA 팬텀을 사용하여 여러 기관에서 만든 테스트 개체의 부피 측정 결과는 Lee 등에 자세히 나와 있습니다. 8.

그림 3 B와 그림은 각각 5보기 테스트 개체를 캐스팅 개의 실리콘 금형 및 multimodality 팬텀. 길이 × 폭 × 각 금형의 깊이는 109mm입니다 × 37mm × 21 mm와 두 형은 동일 거울 이미지입니다. 하나의 금형 TM 자료는가는 바늘을 사용하여 삽입 할 수 있습니다 1mm 구멍이있다. 각각의 금형 맞춤 막대에 대한 추가 5 개의 구멍이있다. 길이 × 폭 × 팬텀 깊이 115 밀리미터 × 38mm × 24 ㎜, ?...

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Construction of a Preclinical Multimodality Phantom Using Tissue-mimicking Materials for Quality Assurance in Tumor Size Measurement

이 논문은 팬텀과 같은 초음파 (미국), 전산화 단층 촬영 (CT) 및 자기 등의 동물 영상 방식에서 종양의 크기 측정의 품질 보증 (QA)를 위해 (TM) 재료 조직 모방 만든 전임상 multimodality 구축의 사내 절차를 설명 공명 영상 (MRI).

종양의 크기 측정의 품질 보증을위한 조직 흉내 낸 재료를 사용하여 전임상 Multimodality 팬텀 건설

World Health Organization (WHO) and the Response Evaluation Criteria in Solid Tumors (RECIST) working groups advocated standardized criteria for ...

construction-preclinical-multimodality-phantom-using-tissue-mimicking

Research

JoVE Journal

Bioengineering

11.2K 조회수.  University of Kansas School of Medicine. 이 논문은 팬텀과 같은 초음파 (미국), 전산화 단층 촬영 (CT) 및 자기 등의 동물 영상 방식에서 종양의 크기 측정의 품질 보증 (QA)를 위해 (TM) 재료 조직 모방 만든 전임상 multimodality 구축의 사내 절차를 설명 공명 영상 (MRI).

비디오: Construction of a Preclinical Multimodality Phantom Using Tissue-mimicking Materials for Quality Assurance in Tumor Size Measurement

Viral Nanoparticles for In vivo Tumor Imaging

The use of nanomaterials has the potential to revolutionize materials science and medicine. Currently, a number of different nanoparticles are being investigated for applications in imaging and therapy. Viral nanoparticles (VNPs) derived from plants can be regarded as self-assembled bionanomaterials with defined sizes and shapes. Plant viruses under investigation in the Steinmetz lab include icosahedral particles formed by Cowpea mosaic virus (CPMV) and Brome mosaic virus (BMV), both of which are 30 nm in diameter. We are also developing rod-shaped and filamentous structures derived from the following plant viruses: Tobacco mosaic virus (TMV), which forms rigid rods with dimensions of 300 nm by 18 nm, and Potato virus X (PVX), which form filamentous particles 515 nm in length and 13 nm in width (the reader is referred to refs. 1 and 2 for further information on VNPs).
From a materials scientist's point of view, VNPs are attractive building blocks for several reasons: the particles are monodisperse, can be produced with ease on large scale in planta, are exceptionally stable, and biocompatible. Also, VNPs are "programmable" units, which can be specifically engineered using genetic modification or chemical bioconjugation methods 3. The structure of VNPs is known to atomic resolution, and modifications can be carried out with spatial precision at the atomic level4, a level of control that cannot be achieved using synthetic nanomaterials with current state-of-the-art technologies.
In this paper, we describe the propagation of CPMV, PVX, TMV, and BMV in Vigna ungiuculata and Nicotiana benthamiana plants. Extraction and purification protocols for each VNP are given. Methods for characterization of purified and chemically-labeled VNPs are described. In this study, we focus on chemical labeling of VNPs with fluorophores (e.g. Alexa Fluor 647) and polyethylene glycol (PEG). The dyes facilitate tracking and detection of the VNPs 5-10, and PEG reduces immunogenicity of the proteinaceous nanoparticles while enhancing their pharmacokinetics 8,11. We demonstrate tumor homing of PEGylated VNPs using a mouse xenograft tumor model. A combination of fluorescence imaging of tissues ex vivo using Maestro Imaging System, fluorescence quantification in homogenized tissues, and confocal microscopy is used to study biodistribution. VNPs are cleared via the reticuloendothelial system (RES); tumor homing is achieved passively via the enhanced permeability and retention (EPR) effect12. The VNP nanotechnology is a powerful plug-and-play technology to image and treat sites of disease in vivo. We are further developing VNPs to carry drug cargos and clinically-relevant imaging moieties, as well as tissue-specific ligands to target molecular receptors overexpressed in cancer and cardiovascular disease.

Viral Nanoparticles for In vivo Tumor Imaging

Plant viral nanoparticles (VNPs) are promising platforms for applications in biomedicine. Here, we describe the procedures for plant VNP propagation, purification, characterization, and bioconjugation. Finally, we show the application of VNPs for tumor homing and imaging using a mouse xenograft model and fluorescence imaging.

에 대한 바이러스 나노 입자<em&gt; 생체에</em&gt; 종양 이미징

The use of nanomaterials has the potential to revolutionize materials science and medicine. Currently, a number of different nanoparticles are being ...

연구

생체공학

Production of Large Numbers of Size-controlled Tumor Spheroids Using Microwell Plates

Tumor spheroids are increasingly recognized as an important in vitro model for the behavior of tumor cells in three dimensions. More physiologically relevant than conventional adherent-sheet cultures, they more accurately recapitulate the complexity and interactions present in real tumors. In order to harness this model to better assess tumor biology, or the efficacy of novel therapeutic agents, it is necessary to be able to generate spheroids reproducibly, in a controlled manner and in significant numbers.
The AggreWell system consists of a high-density array of pyramid-shaped microwells, into which a suspension of single cells is centrifuged. The numbers of cells clustering at the bottom of each microwell, and the number and ratio of distinct cell types involved depend only on the properties of the suspension introduced by the experimenter. Thus, we are able to generate tumor spheroids of arbitrary size and composition without needing to modify the underlying platform technology. The hundreds of microwells per square centimeter of culture surface area in turn ensure that extremely high production levels may be attained via a straightforward, nonlabor-intensive process. We therefore expect that this protocol will be broadly useful to researchers in the tumor spheroid field.

We introduce a protocol for the generation of large numbers (thousands to hundreds of thousands) of uniform size- and composition-controlled tumor spheroids, using commercially available microwell plates.

마이크로 웰 플레이트를 사용하여 크기 조절 종양 상체 많은 수의 생산

Tumor spheroids are increasingly recognized as an important in vitro model for the behavior of tumor cells in three dimensions. More physiologically ...

Longitudinal Measurement of Extracellular Matrix Rigidity in 3D Tumor Models Using Particle-tracking Microrheology

The mechanical microenvironment has been shown to act as a crucial regulator of tumor growth behavior and signaling, which is itself remodeled and modified as part of a set of complex, two-way mechanosensitive interactions. While the development of biologically-relevant 3D tumor models have facilitated mechanistic studies on the impact of matrix rheology on tumor growth, the inverse problem of mapping changes in the mechanical environment induced by tumors remains challenging. Here, we describe the implementation of particle-tracking microrheology (PTM) in conjunction with 3D models of pancreatic cancer as part of a robust and viable approach for longitudinally monitoring physical changes in the tumor microenvironment, in situ. The methodology described here integrates a system of preparing in vitro 3D models embedded in a model extracellular matrix (ECM) scaffold of Type I collagen with fluorescently labeled probes uniformly distributed for position- and time-dependent microrheology measurements throughout the specimen. In vitro tumors are plated and probed in parallel conditions using multiwell imaging plates. Drawing on established methods, videos of tracer probe movements are transformed via the Generalized Stokes Einstein Relation (GSER) to report the complex frequency-dependent viscoelastic shear modulus, G*(&#969;). Because this approach is imaging-based, mechanical characterization is also mapped onto large transmitted-light spatial fields to simultaneously report qualitative changes in 3D tumor size and phenotype. Representative results showing contrasting mechanical response in sub-regions associated with localized invasion-induced matrix degradation as well as system calibration, validation data are presented. Undesirable outcomes from common experimental errors and troubleshooting of these issues are also presented. The 96-well 3D culture plating format implemented in this protocol is conducive to correlation of microrheology measurements with therapeutic screening assays or molecular imaging to gain new insights into impact of treatments or biochemical stimuli on the mechanical microenvironment.

Particle-tracking microrheology can be used to non-destructively quantify and spatially map changes in extracellular matrix mechanical properties in 3D tumor models.

입자 추적 microrheology은을 사용하여 3D 종양 모델에서 세포 외 매트릭스 강성의 경도 측정

The mechanical microenvironment has been shown to act as a crucial regulator of tumor growth behavior and signaling, which is itself remodeled and ...

Construction and Characterization of a Novel Vocal Fold Bioreactor

In vitro engineering of mechanically active tissues requires the presentation of physiologically relevant mechanical conditions to cultured cells. To emulate the dynamic environment of vocal folds, a novel vocal fold bioreactor capable of producing vibratory stimulations at fundamental phonation frequencies is constructed and characterized. The device is composed of a function generator, a power amplifier, a speaker selector and parallel vibration chambers. Individual vibration chambers are created by sandwiching a custom-made silicone membrane between a pair of acrylic blocks. The silicone membrane not only serves as the bottom of the chamber but also provides a mechanism for securing the cell-laden scaffold. Vibration signals, generated by a speaker mounted underneath the bottom acrylic block, are transmitted to the membrane aerodynamically by the oscillating air. Eight identical vibration modules, fixed on two stationary metal bars, are housed in an anti-humidity chamber for long-term operation in a cell culture incubator. The vibration characteristics of the vocal fold bioreactor are analyzed non-destructively using a Laser Doppler Vibrometer (LDV). The utility of the dynamic culture device is demonstrated by culturing cellular constructs in the presence of 200-Hz sinusoidal vibrations with a mid-membrane displacement of 40 &#181;m. Mesenchymal stem cells cultured in the bioreactor respond to the vibratory signals by altering the synthesis and degradation of vocal fold-relevant, extracellular matrix components. The novel bioreactor system presented herein offers an excellent in vitro platform for studying vibration-induced mechanotransduction and for the engineering of functional vocal fold tissues.

A novel vocal fold bioreactor capable of delivering physiologically relevant, vibratory stimulation to cultured cells is constructed and characterized. This dynamic culture device, when combined with a fibrous poly(&#949;-caprolactone) scaffold, creates a vocal fold-mimetic environment that modulates the behaviors of mesenchymal stem cells.

소설 보컬 폴드 생물 반응기의 구조 및 특성

In vitro engineering of mechanically active tissues requires the presentation of physiologically relevant mechanical conditions to cultured cells. To ...

Design and Construction of Artificial Extracellular Matrix (aECM) Proteins from Escherichia coli for Skin Tissue Engineering

Recombinant technology is a versatile platform to create novel artificial proteins with tunable properties. For the last decade, many artificial proteins that have incorporated functional domains derived from nature (or created de novo) have been reported. In particular, artificial extracellular matrix (aECM) proteins have been developed; these aECM proteins consist of biological domains taken from fibronectin, laminins and collagens and are combined with structural domains including elastin-like repeats, silk and collagen repeats. To date, aECM proteins have been widely investigated for applications in tissue engineering and wound repair. Recently, Tjin and coworkers developed integrin-specific aECM proteins designed for promoting human skin keratinocyte attachment and propagation. In their work, the aECM proteins incorporate cell binding domains taken from fibronectin, laminin-5 and collagen IV, as well as flanking elastin-like repeats. They demonstrated that the aECM proteins developed in their work were promising candidates for use as substrates in artificial skin. Here, we outline the design and construction of such aECM proteins as well as their purification process using the thermo-responsive characteristics of elastin.

Design and Construction of Artificial Extracellular Matrix aECM Proteins from Escherichia coli for Skin Tissue Engineering

Recombinant technologies have enabled material designers to create novel artificial proteins with customized functionalities for tissue engineering applications. For example, artificial extracellular matrix proteins can be designed to incorporate structural and biological domains derived from native ECMs. Here, we describe the construction and purification of aECM proteins containing elastin-like repeats.

설계 및 인공 세포 외 기질의 건설 (aECM) 단백질에서<em&gt; 대장균</em&gt; 피부 조직 공학

Recombinant technology is a versatile platform to create novel artificial proteins with tunable properties. For the last decade, many artificial proteins ...

Agarose-based Tissue Mimicking Optical Phantoms for Diffuse Reflectance Spectroscopy

This protocol describes how to make agarose-based tissue-mimicking phantoms and demonstrates how to determine their optical properties using a conventional optical system with an integrating sphere. Measuring systems for the acquisition of the diffuse reflectance and total transmittance spectra are constructed with a broadband white light source, a light guide, an achromatic lens, an integrating sphere, a sample holder, an optical fiber probe, and a multi-channel spectrometer. An acrylic mold consisting of two rectangular acrylic pieces and a U-shaped acrylic piece is constructed to create an epidermal phantom and a dermal phantom with whole blood. The application of a sodium dithionite (Na2S2O4) solution to the dermal phantom enables the researcher to deoxygenate hemoglobin in red blood cells distributed in the dermal phantom. The inverse Monte Carlo simulation with the diffuse reflectance and total transmittance spectra measured by a spectrometer with an integrating sphere is performed to determine the absorption coefficient spectrum &#181;a(&#955;) and the reduced scattering coefficient spectrum &#181;s&#39;(&#955;) of each layer phantom. A two-layered phantom mimicking the diffuse reflectance of human skin tissue is also demonstrated by piling up the epidermal phantom on the dermal phantom.

Here, we demonstrate how agarose-based tissue-mimicking optical phantoms are made and how their optical properties are determined using a conventional optical system with an integrating sphere.

Agarose 기반 조직 확산 반사율 분광학에 대 한 광학 환영을 흉내 낸

This protocol describes how to make agarose-based tissue-mimicking phantoms and demonstrates how to determine their optical properties using a ...

Manufacturing Abdominal Aorta Hydrogel Tissue-Mimicking Phantoms for Ultrasound Elastography Validation

Ultrasound (US) elastography, or elasticity imaging, is an adjunct imaging technique that utilizes sequential US images of soft tissues to measure the tissue motion and infer or quantify the underlying biomechanical characteristics. For abdominal aortic aneurysms (AAA), biomechanical properties such as changes in the tissue's elastic modulus and estimates of the tissue stress may be essential for assessing the need for the surgical intervention. Abdominal aortic aneurysms US elastography could be a useful tool to monitor AAA progression and identify changes in biomechanical properties characteristic of high-risk patients.
A preliminary goal in the development of an AAA US elastography technique is the validation of the method using a physically relevant model with known material properties. Here we present a process for the production of AAA tissue-mimicking phantoms with physically relevant geometries and spatially modulated material properties. These tissue phantoms aim to mimic the US properties, material modulus, and geometry of the abdominal aortic aneurysms. Tissue phantoms are made using a polyvinyl alcohol cryogel (PVA-c) and molded using 3D printed parts created using computer aided design (CAD) software. The modulus of the phantoms is controlled by altering the concentration of PVA-c and by changing the number of freeze-thaw cycles used to polymerize the cryogel. The AAA phantoms are connected to a hemodynamic pump, designed to deform the phantoms with the physiologic cyclic pressure and flows. Ultra sound image sequences of the deforming phantoms allowed for the spatial calculation of the pressure normalized strain and the identification of mechanical properties of the vessel wall. Representative results of the pressure normalized strain are presented.

Here we describe a method to manufacture aneurysmal, aortic tissue-mimicking phantoms for the use in testing ultrasound elastography. The combined use of computer-aided design (CAD) and 3-dimensional (3D) printing techniques produce aortic phantoms with predictable, complex geometries to validate the elastographic imaging algorithms with controlled experiments.

복 부 대동맥 히드로 조직 흉내 낸 제조 초음파 Elastography 유효성 검사에 대 한 환영

Ultrasound (US) elastography, or elasticity imaging, is an adjunct imaging technique that utilizes sequential US images of soft tissues to measure the ...

Patient-Specific Polyvinyl Alcohol Phantom Fabrication with Ultrasound and X-Ray Contrast for Brain Tumor Surgery Planning

Phantoms are essential tools for clinical training, surgical planning and the development of novel medical devices. However, it is challenging to create anatomically accurate head phantoms with realistic brain imaging properties because standard fabrication methods are not optimized to replicate any patient-specific anatomical detail and 3D printing materials are not optimized for imaging properties. In order to test and validate a novel navigation system for use during brain tumor surgery, an anatomically accurate phantom with realistic imaging and mechanical properties was required. Therefore, a phantom was developed using real patient data as input and 3D printing of molds to fabricate a patient-specific head phantom comprising the skull, brain and tumor with both ultrasound and X-ray contrast. The phantom also had mechanical properties that allowed the phantom tissue to be manipulated in a similar manner to how human brain tissue is handled during surgery. The phantom was successfully tested during a surgical simulation in a virtual operating room.
The phantom fabrication method uses commercially available materials and is easy to reproduce. The 3D printing files can be readily shared, and the technique can be adapted to encompass many different types of tumor.

This protocol describes the fabrication of a patient specific skull, brain and tumor phantom. It uses 3D printing to create molds, and polyvinyl alcohol (PVA-c) is used as the tissue mimicking material.

뇌종양 수술 계획을 위한 초음파 및 엑스레이 대비를 가진 환자 특정 폴리비닐 알콜 팬텀 제조

Phantoms are essential tools for clinical training, surgical planning and the development of novel medical devices. However, it is challenging to create ...

Generation of Dynamical Environmental Conditions using a High-Throughput Microfluidic Device

Mimicking in vivo environmental conditions is crucial for in vitro studies on complex life machinery. However, current techniques targeting live cells and organs are either highly expensive, like robotics, or lack nanoliter volume and millisecond time accuracy in liquid manipulation. We herein present the design and fabrication of a microfluidic system, which consists of 1,500 culture units, an array of enhanced peristaltic pumps and an on-site mixing modulus. To demonstrate the capacities of the microfluidic device, neural stem cell (NSC) spheres are maintained in the proposed system. We observed that when the NSC sphere is exposed to CXCL in day 1 and EGF in day 2, the round-shaped conformation is well maintained. Variation in the input order of 6 drugs causes morphological changes to the NSC sphere and the expression level representative marker for NSC stemness (i.e., Hes5 and Dcx). These results indicate that dynamic and complex environmental conditions have great effects on NSC differentiation and self-renewal, and the proposed microfluidic device is a suitable platform for high throughput studies on the complex life machinery.

We present a microfluidic system for high throughput studies on complex life machinery, which consists of 1500 culture units, an array of enhanced peristaltic pumps and an on-site mixing modulus. The microfluidic chip allows for the analysis of the highly complex and dynamic micro-environmental conditions in vivo.

고처리량 미세 유체 장치를 사용하여 동적 환경 조건의 생성

Mimicking in vivo environmental conditions is crucial for in vitro studies on complex life machinery. However, current techniques targeting live cells and ...

Simple, Affordable, and Modular Patterning of Cells using DNA

The relative positioning of cells is a key feature of the microenvironment that organizes cell-cell interactions. To study the interactions between cells of the same or different type, micropatterning techniques have proved useful. DNA Programmed Assembly of Cells (DPAC) is a micropatterning technique that targets the adhesion of cells to a substrate or other cells using DNA hybridization. The most basic operations in DPAC begin with decorating cell membranes with lipid-modified oligonucleotides, then flowing them over a substrate that has been patterned with complementary DNA sequences. Cells adhere selectively to the substrate only where they find a complementary DNA sequence. Non-adherent cells are washed away, revealing a pattern of adherent cells. Additional operations include further rounds of cell-substrate or cell-cell adhesion, as well as transferring the patterns formed by DPAC to an embedding hydrogel for long-term culture. Previously, methods for patterning oligonucleotides on surfaces and decorating cells with DNA sequences required specialized equipment and custom DNA synthesis, respectively. We report an updated version of the protocol, utilizing an inexpensive benchtop photolithography setup and commercially available cholesterol modified oligonucleotides (CMOs) deployed using a modular format. CMO-labeled cells adhere with high efficiency to DNA-patterned substrates. This approach can be used to pattern multiple cell types at once with high precision and to create arrays of microtissues embedded within an extracellular matrix. Advantages of this method include its high resolution, ability to embed cells into a three-dimensional microenvironment without disrupting the micropattern, and flexibility in patterning any cell type.

Here we present a protocol to micropattern cells at single-cell resolution using DNA-programmed adhesion. This protocol uses a benchtop photolithography platform to create patterns of DNA oligonucleotides on a glass slide and then labels cell membranes with commercially available complementary oligonucleotides. Hybridization of the oligos results in programmed cell adhesion.

DNA를 사용하여 세포의 간단하고, 적당한, 모듈식 패터닝

The relative positioning of cells is a key feature of the microenvironment that organizes cell-cell interactions. To study the interactions between cells ...