Name: pet and mri guided irradiation of a glioblastoma rat model using a micro-irradiator
Uploaded: 2017-12-28T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 48 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about PET and MRI Guided Irradiation of a Glioblastoma Rat Model Using a Micro-irradiator at JoVE.com

저자는 Stichting 루카 Hemelaere와 미스 인터내셔널이이 작업을 지원 하기 위한 감사 하 고 싶습니다.

연구 (ECD 09/23 및 ECD 12/28) 동물 실험 윤리 위원회에 의해 승인 되었다. 모든 상업 정보 테이블의 자료에서 찾을 수 있습니다.
1. F98 기가바이트 쥐 세포 모델
<ol>
	<li>Monolayers Dulbecco의 수정된이 글 매체, 10% 송아지 혈 청, 1% 페니실린, 1% 스, 1 %L-글루타민, 그리고 0.1% 암포 b를 사용 하 여, ATCC에서 얻은 F98 기가바이트 셀 문화 그리고 CO2 인큐베이터 (5% CO2 와 37 ° C)에.</li>
	<li>Glioma 셀 여성 피셔 F344 쥐 (몸 무게 170 g)의 뇌에 접종<ol>
		<li>불 임 악기를 사용 하 고 항상 멸 균 장갑 착용.</li>
		<li>인슐린 주사기 (1 mL, 29 G) 74 mg/kg 케 타 민 및 11 mg/kg xylazine intrapertioneally (IP)의 혼합물을 주입 하 여 쥐를 anesthetize. 다리의 철수 반사 반응의 부재는 anesthetization를 확인 합니다. 쥐 코와 귀에 대 한 고정 포인트를 사용 하 여 정위 적 장치에 고정 장소 carbomer 눈 마 취에서 눈의 건조를 방지 하기 위해 젤.</li>
		<li>두개골의 뒤에 눈 수준에서 쥐를 면도 하 고 povidone-요오드와 함께 피부를 소독.</li>
		<li>2 cm의 중간 선 두 피 절 개를 통해 두개골 고 게 2.5 m m를 1 m m 구멍 (다이아몬드 드릴) 2mm 후부 측면 bregma 바로 정면에서.</li>
		<li>Stereotactically 가이드 인슐린 바늘 (29 G)를 삽입 하 고 삽입 5 µ L 세포 현 탁 액 (20000 F98 기가바이트 셀) 3 m m microsyringe 펌프 컨트롤러를 사용 하 여 깊은 (설정: (I50) 주사, 1 nL/s (001 SDN) 비율).</li>
		<li>주사기를 천천히 철회 하 고 뼈 왁 스로 절 개를 닫습니다. 피부를 봉합 하 고 povidone-요오드 소독.</li>
		<li>빨간 램프를 사용 하 여 수술 후 동물의 체온을 안정. Sternal recumbency를 유지 하기 위해 충분 한 의식 회복 될 때까지 쥐의 각을 모니터링 합니다. 완전히 복구 될 때까지 다른 동물의 회사에는 동물을 반환 하지 않습니다. 음식과 물 광고 libitum(정상 명암 주기 12 h, 20-24 ° C, 및 40-70% 상대 습도) 환경 제어 조건 하에서 모든 동물 유지. 자신의 몸 무게, 음식, 물 섭취 량, 그리고 그들의 활동 및 정상적인 동작을 모니터링 하 여 동물을 밀접 하 게 수행 되었는지 확인 합니다. Pentobarbital 나트륨의 치명적인 복용량을 사용 하 여 20% 체중의 감소를 관찰 하는 경우 또는 정상 동작 (예를 들어, 손질의 부족) 심각 하 게 악화 하는 때 (160 mg/kg) 동물을 안락사.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. 종양의 성장 확인
참고: 종양 성장 8 일 후 접종 MRI T2-가중치, 동적 대비 강화 된 MRI (DCE-MRI) 대비 향상 된 T1 가중치 MRI를 사용 하 여 평가 합니다. 종양에는 2.5 x 2.5 x 2.5 m m3의 크기에 도달 하면, 치료에 대 한 쥐를 선택 합니다.
<ol>
	<li>첫째, 측면 꼬리 정 맥에 정 맥 배치는 60 cm 긴 관에 30g 바늘을 연결 합니다. 2 %isoflurane 산소 (0.3 L/min)와 혼합을 통해 코 쥐를 anesthetize. 쥐 철수 반사는 사지의에 응답 하지 않는 때 anesthetization를 확인 합니다. 열띤된 담요로 쥐를 커버 하 고 MRI 침대에 그들을 배치. 건조를 방지 하기 위해 carbomer 아이 젤을 사용 합니다.</li>
	<li>고정된 쥐 뇌 표면 코일 홀더에 침대를 놓고 침대 72 m m 쥐 전신 송신기 코일에 위치.</li>
	<li>로컬라이저 스캔 뒤에 종양의 성장을 평가 하 스핀 에코 T2 가중치 검색을 수행 합니다. T2-MRI 순서 세부 사항: TR/테 3661/37.1 ms, 109 µ m 등방성에 평면 해상도, 슬라이스 두께 600 µ m, 4 평균, TA 9 분 45 s.</li>
	<li>T 2가 중 수집에 종양을 확인 하는 경우 정 맥 배치 튜브 (MRI 대비 에이전트, 0.4 mL/kg)에 가돌리늄 포함 된 대조 대리인 주사 30 DCE MRI 수집의 시작 s. 총 (플래시) 시퀀스는 단일 슬라이스 (슬라이스 두께 1 m m)에 빠른 낮은 각도 사용 하 여 12 분 동안 DCE MRI를 취득 합니다. (312 µ m2)의 평면에 공간 해상도 1.34의 시간적 해상도 사용 하 여 s.</li>
	<li>이미지 시퀀스 분석 도구를 사용 하 여 시간이 지남에 따라 신호 강도 의심된 종양 지역 내 관심 (ROI)의 영역을 선택 합니다. 그 후, 세포종 (그림 3)의 존재를 확인 결과 DCE 곡선의 모양을 분석 합니다.</li>
	<li>마지막으로, 인수 대비 향상 된 T1 가중치 스핀-에코 시퀀스. T1-MRI 순서 세부 사항: TR/테 1539/9.7 ms, 117 µ m 등방성에 평면 해상도, 슬라이스 두께 600 µ m, 3 평균, TA 4 분 15 s. 전형적인 대비 향상 된 T1 가중치 미스터 이미지 그림 2에 표시 됩니다.</li>
	<li>T1-가중치 시퀀스 마무리 후 동물 수 일어나 지속적인 감독 하에 전체 의식 회복 될 때까지.</li>
</ol>
3. 대상 볼륨 선택 multimodality 이미징
참고: MRI 기반 3D를 수행 수 F98 기가바이트 쥐의 등각 방사선 애완 동물 기반 하위 볼륨 증폭, 이미징 형식 수행할 필요가 3와 모델입니다. 첫째, radiotracer, 주입 후 MRI를 수행할 추적 통풍 관 동안 수행 이후 정적 애완 동물 수집 및 치료 계획 ct.
<ol>
	<li>코 콘을 사용 하 여 2 %isoflurane 산소 (0.3 L/min)와 혼합 된 동물 anesthetize 쥐 철수 반사는 사지의에 응답 하지 않는 때 anesthetization를 확인 합니다. 마 취에서 건조를 방지 하기 위해 carbomer 아이 젤을 사용 합니다.</li>
	<li>꼬리 정 맥에 카 테 터 (26 G)를 삽입, 200 µ L 염 분에 녹아 37 애완 동물 MBq 방사성 추적 프로그램의 주입을 사용 합니다. 각각 18F-FET 또는 18F-아무도, 30 분 또는 2 h 애완 동물 수집, 하기 전에 주사.</li>
	<li>애완 동물 수집 하기 전에 15 분 카 테 터를 사용 하 여 꼬리 정 맥에 MRI 대비 에이전트 (0.4 mL/kg)를 정 맥 주사.</li>
	<li>쥐에는 사내 multimodality 침대를 만들어 놓고 이미징 및 마이크로 조사 (그림 1) 동안 고정된 위치를 유지 하는 후크 및 루프 패스너를 사용 하 여 보안.</li>
	<li>아래, 위, 및 두개골의 오른쪽에 3 개의 multimodality 마커 (물으로 채워진 모 세관)을 수정 합니다. 쥐, 여전히 MRI 스캐너의 동물 소유자에서 multimodality 침대에 고정 배치, 쥐 뇌 표면 코일을 해결 하 고 72 m m 쥐 전신 송신기 코일에서이 설정의 위치. 대비 향상 된 T1 가중치 스핀-에코 시퀀스 다음 지역화 스캔을 수행 합니다.</li>
	<li>18F-FET 또는 18F-아무도 애완 동물 수집을 수행 하기 위해 동물을 전송 합니다. 목록 모드에서 30 분 정적 애완 동물 검사 취득. 스캔 해야 18F-아무도 주입 후 18F-FET 주입 후 또는 2 시간 중 30 분을 인수.</li></ol>60 반복 및 0.5 × 0.5 × 1.157 m m의 복 셀 크기를 사용 하 여 2D 최대 가능성 기대 극대화 (MLEM) 알고리즘에 의해 모든 애완 동물 검사는 200 × 200 × 64 매트릭스로 재구성 합니다.
	<li>장소는 동물 아직도 플라스틱 홀더 마이크로 irradiator의 4 축 로봇 위치 테이블에 보안에 multimodality 침대에 고정. 1 m m와 20 x 20 cm (1024 x 1024 픽셀) 비정 질 Si 평면 패널 감지기의 알루미늄 필터를 사용 하 여 고해상도 치료 계획 CT 스캔을 수행 합니다. 등방성 복 크기의 0.2 m m. CT 이미지 튜브 전압을 수정 하 고 현재 70 튜브 재구성 kV 및 0.4 mA, 각각. 360 예측 이상 360 °의 총 취득.</li>

4. 실시간 치료 계획
<ol>
	<li>전 임상 치료 계획 치료 계획 시스템 (PCTPS)를 사용 합니다. PCTPS로 계획 CT를 가져오고 3 개의 다른 조직 클래스로이 CT 이미지를 수동으로 세그먼트: 뼈, 부드러운 조직, 그리고 공기. 이 수동 구분 계획 중부에 3 개의 다른 회색 값 임계값을 정의 기반 뇌에 공기는 결 석 하 고 두개골의 그 뼈 두께 0이 아닌 이러한 수동으로 선택한 회색 값 임계값을 선택 합니다. 일단이 임계값을 정의 하면 재료 밀도 뼈, 부드러운 조직, 그리고 공기 (그림 4)에 대 한 PCTPS에 의해 할당 됩니다.</li>
	<li>MRI 지도 필요 하는 경우에 MRI 스캔을 로드 하 고 공동 계획 CT는 PCTPS를 사용 하 여 등록.<ol>
		<li>(3 개의 번역 및 3 개의 회전) 강 체 변환을, multimodality 마커 및 두개골을 사용 합니다. 정확한 fusion 오버레이하여 두개골의 증가 신호 강도 CT, MRI에 검은 신호, 수 달성 (그림 5).</li>
		<li>T1-가중치 MRI에 대비 향상 종양의 센터에서 방사선에 대 한 대상 선택 그림 6 과 그림 7을 참조 하십시오.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>애완 동물 정보를 추가 포함 되어야 합니다, 생물 의학 이미지 정량화 소프트웨어 (BIQS)를 사용 하 여 CT/MRI/애완 동물 공동 등록을 포함 합니다.<ol>
		<li>애완 동물/MRI 이미지 퓨전 (그림 8)을 달성 하는 BIQS에서 컨투어링 도구를 사용 합니다. 공동 등록 후 BIQS (그림 9)에서 증가 애완 동물 추적기 통풍 관의 센터에서 대상을 선택 하 고 다음 변환을 사용 하 여 PCTPS에 좌표를 수동으로 입력 하는 방법: X → X, Y → Z, 그리고 Z → Y.</li>
		<li>소정의 복용량, 호, 호 위치, 회전 범위 호와 겨냥 틀 크기 (그림 10)의 수를 선택 합니다.</li>
		<li>MRI 기반 실시간에 대 한 다음 설정을 사용 하 여: 20 Gy, 120 °의 아크 회전-45 °, 0 °, 45 °의 각 소파와 5 x 5 mm의 겨냥 틀 크기에 위치 3 호 소정의 복용량.</li>
		<li>애완 동물 MRI 유도 하는 RT에 대 한 다음 설정을 사용 하 여: 3 호와 5 x 5 mm 겨냥 틀 및 여분의 5 Gy를 사용 하 여 하위 볼륨 증폭 3 비 동일 평면 호 및 1 x 1 m m 겨냥 틀을 사용 하 여 20 Gy의 소정의 복용량. 소파 (-45 °, 0 °, 45 °)의 위치를 변경 하는 동안 모든 호에 대 한 120 °의 회전을 선택 합니다.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>동물과 PCTPS를 사용 하 여 대상에 소정의 복용량을 전달 하기 위해 빔 배달 매개 변수 내에서 복용량 분산을 계산 합니다. 실제 조사 하기 전에 조사 하는 동안 어떤 충돌을 방지 하기 위해 다른 소파 위치에서 원호 회전 테스트.</li>
	<li>실제 조사에 대 한 0.15 m m 구리 필터 선택, 220 x 선 전압 설정 kV, x-선 설정 13 엄마, 그리고 위치는 미사일 구조물에 오른쪽 겨냥 틀을 현재. 마이크로-irradiator에는 PCTPS에서 적절 한 빔 배달 매개 변수를 전송 하 여 RT를 실행 합니다.</li>
	<li>이 절차 동안, 쥐 연속 isoflurane 마 취 유지 (산소와 혼합 2% isoflurane 0.3 L/min). 지난 호 실행 동물 수 일어나 지속적인 감독 하에 완전 한 의식 회복 될 때까지.</li>
</ol>
5. 복용량 볼륨 히스토그램 (DVHs)
참고: 종양 대상 볼륨와 주변 정상 뇌 조직에 전달 하는 실제 복용량을 비교 하려면 DVHs 계산 합니다.
<ol>
	<li>T1-가중치 대비 강화 된 씨 이미지에 평균, 최대 및 최소 복용량 (그림 11)을 계산 하는 볼륨의-관심 (목소리 야) 종양과 정상 뇌 주위를 그립니다.</li>
	<li>최대한, 의미 및 종양 볼륨 및 정상 뇌 조직 볼륨에 최소한의 복용량에 대 한 대리로 서 D2와 D50, D90을 계산 합니다. D x 받은 복용량에 대 한 의미는 볼륨의 %는 첨자로 표시 및 결과 DVH에서 파생 될 수 있다.</li>
</ol>
6. TMZ와 가짜 화학 요법
<ol>
	<li>세포종 환자에서의 치료, 모방을 수 반하는 화학 요법 방사선24, 의 일에 시작 하는 5 일 동안 하루에 한 번 25 %dimethylsulfoxide (DMSO)와 식 염 수에 용 해 TMZ 29 mg/kg의 IP 주사를 사용 하 여 관리 25. 사용 1 mL, 29 G 인슐린 주사기 주입을 관리.</li>
	<li>컨트롤 그룹에 대 한 단계의 6.1 TMZ 없이 주입을 관리 합니다.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Stupp, 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=Promising+survival+for+patients+with+newly+diagnosed+glioblastoma+multiforme+treated+with+concomitant+radiation+plus+temozolomide+followed+by+adjuvant+temozolomide.">Promising survival for patients with newly diagnosed glioblastoma multiforme treated with concomitant radiation plus temozolomide followed by adjuvant temozolomide.</a> J Clin Oncol. 20 (5), 1375-1382 (2002).</li><li>Dhermain, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiotherapy+of+high-grade+gliomas:+current+standards+and+new+concepts,+innovations+in+imaging+and+radiotherapy,+and+new+therapeutic+approaches.">Radiotherapy of high-grade gliomas: current standards and new concepts, innovations in imaging and radiotherapy, and new therapeutic approaches.</a> Chin J Cancer. 33 (1), 16-24 (2014).</li><li>Ahmed, 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=Malignant+gliomas:+current+perspectives+in+diagnosis,+treatment,+and+early+response+assessment+using+advanced+quantitative+imaging+methods.">Malignant gliomas: current perspectives in diagnosis, treatment, and early response assessment using advanced quantitative imaging methods.</a> Cancer Manag Res. 6, 149-170 (2014).</li><li>Verhaegen, F., Granton, P., Tryggestad, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+animal+radiotherapy+research+platforms.">Small animal radiotherapy research platforms.</a> Phys Med Biol. 56 (12), R55-R83 (2011).</li><li>Kinsella, T. J., Vielhuber, K. A., Kunugi, K. A., Schupp, J., Davis, T. W., Sands, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preclinical+toxicity+and+efficacy+study+of+a+14-day+schedule+of+oral+5-iodo-2-pyrimidinone-2-deoxyribose+as+a+prodrug+for+5-iodo-2-deoxyuridine+radiosensitization+in+U251+human+glioblastoma+xenografts.">Preclinical toxicity and efficacy study of a 14-day schedule of oral 5-iodo-2-pyrimidinone-2-deoxyribose as a prodrug for 5-iodo-2-deoxyuridine radiosensitization in U251 human glioblastoma xenografts.</a> Clin Cancer Res. 6 (4), 1468-1475 (2000).</li><li>Vellimana, A. 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=Combination+of+paclitaxel+thermal+gel+depot+with+temozolomide+and+radiotherapy+significantly+prolongs+survival+in+an+experimental+rodent+glioma+model.">Combination of paclitaxel thermal gel depot with temozolomide and radiotherapy significantly prolongs survival in an experimental rodent glioma model.</a> J Neurooncol. 111 (3), 229-236 (2012).</li><li>Kioi, M., Vogel, H., Schultz, G., Hoffman, R. M., Harsh, G. R., Brown, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+vasculogenesis,+but+not+angiogenesis,+prevents+the+recurrence+of+glioblastoma+after+irradiation+in+mice.">Inhibition of vasculogenesis, but not angiogenesis, prevents the recurrence of glioblastoma after irradiation in mice.</a> J Clin Invest. 120 (3), 694-705 (2010).</li><li>Vinchon-Petit, S., Jarnet, D., Jadaud, E., Feuvret, L., Garcion, E., Menei, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=External+irradiation+models+for+intracranial+9L+glioma+studies.">External irradiation models for intracranial 9L glioma studies.</a> J Exp Clin Cancer Res. 29, 142 (2010).</li><li>Yang, W., 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=Convection+enhanced+delivery+of+carboplatin+in+combination+with+radiotherapy+for+treatment+of+brain+tumors.">Convection enhanced delivery of carboplatin in combination with radiotherapy for treatment of brain tumors.</a> J Neurooncol. 101 (3), 379-390 (2011).</li><li>Rousseau, 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=Efficacy+of+intracerebral+delivery+of+cisplatin+in+combination+with+photon+irradiation+for+treatment+of+brain+tumors.">Efficacy of intracerebral delivery of cisplatin in combination with photon irradiation for treatment of brain tumors.</a> J Neurooncol. 98 (3), 287-295 (2010).</li><li>Baumann, B. 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=An+integrated+method+for+reproducible+and+accurate+image-guided+stereotactic+cranial+irradiation+of+brain+tumors+using+the+small+animal+radiation+research+platform.">An integrated method for reproducible and accurate image-guided stereotactic cranial irradiation of brain tumors using the small animal radiation research platform.</a> Transl Oncol. 5 (4), 230-237 (2012).</li><li>Grosu, A. -. L., 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=Implications+of+IMT-SPECT+for+postoperative+radiotherapy+planning+in+patients+with+gliomas.">Implications of IMT-SPECT for postoperative radiotherapy planning in patients with gliomas.</a> Int J Radiat Oncol Biol Phys. 54 (3), 842-854 (2002).</li><li>Butterworth, K. T., Prise, K. M., Verhaegen, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+animal+image-guided+radiotherapy:+Status,+considerations+and+potential+for+translational+impact.">Small animal image-guided radiotherapy: Status, considerations and potential for translational impact.</a> Br J Radiol. 88 (1045), 4-6 (2015).</li><li>Aird, E. G. A., Conway, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CT+simulation+for+radiotherapy+treatment+planning.">CT simulation for radiotherapy treatment planning.</a> Br J Radiol. 75 (900), 937-949 (2002).</li><li>Baker, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Localization:+Conventional+and+CT+simulation.">Localization: Conventional and CT simulation.</a> Br J Radiol. 79 (Spec No 1). , S36-S49 (2006).</li><li>Corroyer-Dumont, 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=MRI-guided+radiotherapy+of+the+SK-N-SH+neuroblastoma+xenograft+model+using+a+small+animal+radiation+research+platform.">MRI-guided radiotherapy of the SK-N-SH neuroblastoma xenograft model using a small animal radiation research platform.</a> Br J Radiol. 90 (1069), 20160427 (2017).</li><li>Bolcaen, 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=MRI-guided+3D+conformal+arc+micro-irradiation+of+a+F98+glioblastoma+rat+model+using+the+Small+Animal+Radiation+Research+Platform+(SARRP).">MRI-guided 3D conformal arc micro-irradiation of a F98 glioblastoma rat model using the Small Animal Radiation Research Platform (SARRP).</a> J Neurooncol. 120 (2), 257-266 (2014).</li><li>Niyazi, 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=FET-PET+for+malignant+glioma+treatment+planning.">FET-PET for malignant glioma treatment planning.</a> Radiother Oncol. 99 (1), 44-48 (2011).</li><li>Grosu, A. L., 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=First+experience+with+I-123-alpha-methyl-tyrosine+SPECT+in+the+3-D+radiation+treatment+planning+of+brain+gliomas.">First experience with I-123-alpha-methyl-tyrosine SPECT in the 3-D radiation treatment planning of brain gliomas.</a> Int J Radiat Oncol Biol Phys. 47 (2), 517-526 (2000).</li><li>Ling, C. 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=Towards+multidimensional+radiotherapy+(MD-CRT):biological+imaging+and+biological+conformality.">Towards multidimensional radiotherapy (MD-CRT):biological imaging and biological conformality.</a> Int J Radiat Oncol Biol Phys. 47 (3), 551-560 (2000).</li><li>Wahl, R. L., Jacene, H., Kasamon, Y., Lodge, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=From+RECIST+to+PERCIST:+Evolving+Considerations+for+PET+response+criteria+in+solid+tumors.">From RECIST to PERCIST: Evolving Considerations for PET response criteria in solid tumors.</a> J Nucl Med. 50 (5), 122S-150S (2009).</li><li>Daisne, J. F., 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=Tumor+volume+in+pharyngolaryngeal+squamous+cell+carcinoma:+comparison+at+CT,+MR+imaging,+and+FDG+PET+and+validation+with+surgical+specimen.">Tumor volume in pharyngolaryngeal squamous cell carcinoma: comparison at CT, MR imaging, and FDG PET and validation with surgical specimen.</a> Radiology. 233 (1), 93-100 (2004).</li><li>Grosu, A. -. L., Weber, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PET+for+radiation+treatment+planning+of+brain+tumours.">PET for radiation treatment planning of brain tumours.</a> Radiother Oncol. 96 (3), 325-327 (2010).</li><li>Banissi, C., Ghiringhelli, F., Chen, L., Carpentier, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Treg+depletion+with+a+low-dose+metronomic+temozolomide+regimen+in+a+rat+glioma+model.">Treg depletion with a low-dose metronomic temozolomide regimen in a rat glioma model.</a> Cancer Immunol Immunother. 58, 1627-1634 (2009).</li><li>Robinson, C. 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=Effect+of+alternative+temozolomide+schedules+on+glioblastoma+O(6)-methylguanine-DNA+methyltransferase+activity+and+survival.">Effect of alternative temozolomide schedules on glioblastoma O(6)-methylguanine-DNA methyltransferase activity and survival.</a> Br J Cancer. 103, 498-504 (2010).</li><li>Espa&#241;a, S., Marcinkowski, R., Keereman, V., Vandenberghe, S., Van Holen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DigiPET:+sub-millimeter+spatial+resolution+small-animal+PET+imaging+using+thin+monolithic+scintillators.">DigiPET: sub-millimeter spatial resolution small-animal PET imaging using thin monolithic scintillators.</a> Phys Med Biol. 59 (13), 3405 (2014).</li></ol>

저자는 공개 충돌의 관심을가지고

쥐 두뇌에서 세포종 종양 대상의 정확한 조사를 위해 마이크로-irradiator의 내장 된 CT 지도 충분 하지 않았다. 대비 향상을 사용 하는 경우에 뇌종양 때문에 부족 한 연 조직 대비 거의 볼 수 있습니다. 이와 같이, MRI 보다 정확한 조사를 허용 하도록 포함 될 필요가 있다. 두뇌에 대비 향상 종양 조직에 복용량을 대상 7 T 시스템 순차적 미스터 수집 수 있었습니다 마이크로 irradiator에 코네티컷 인수를 사용 하 고 복용량 계획 계획 코네티컷을 사용 하 여 계산 이것은 PCTPS17를 사용 하 여 이미지 퓨전과 복용량 계산 후 가능 했다. 그러나, 그것은 MRI는이 프로토콜에 정정 하지 기하학적 왜곡 하는 경향이 마음에 지켜져야 한다. 또한,이 조사 프로토콜 신체의 다른 부분을 번역 하기 전에 추가 연구 필요 하다. 낮은 kV 에너지 광자의 사용으로 인해 정확한 조직 세분화의 중요성을 고려해 야 합니다. 3 조직 클래스로 세분화 쥐 뇌에 충분 한 될 수도, 더 많은 조직 클래스 정확한 복용량 계산을 제공 하는 쥐의 흉부 또는 복 부 지역에 표시 될 필요가 있다. 다른 이미징 시스템 간에 전송 하는 동안 움직임을 피하기 위해, 우리는 했다 (그림 1) 머리의 움직임을 최소화 하는 multimodality 침대의 사용. 그러나 다른 신체 부위, 흉부 또는 복 부 지역에이 프로토콜을 적용 하는 때, 추가적인 노력이 필요 하다. 특히 작은 동물 조사 기관의 호흡 운동 또는 장 교통 영향을 여전히 도전 이다.
애완 동물 기반 하위 볼륨 증폭의 실현, 노동 집약적인 프로토콜에도 불구 하 고 또한 표시 했다. 애완 동물, 같은 핵 이미징 기술의 이점을 매우 metabolically 활성 또는 방사선 내성 부분의 종양을 대상으로 수 있는 종양, 내이 이미지를 기능입니다. 우리는 각각 18F-FET 애완 동물 또는 18F-아무도 애완 동물를 사용 하 여 종양의 가장 생물학적으로 활성 또는 가장 hypoxic 지역에 특히 표적으로 복용량을 증가 시킬 수 있었다. 프로토콜의 중요 한 단계는 이미지 공동 등록입니다. 현재, 소프트웨어는 자동으로 공동 등록 전 임상 MRI 또는 CT 애완 동물 이미지와 함께 충분히 높은 정확도와 재현성을 수 있습니다. 일반적으로, 신경 종양학에 애완 동물 추적기 등록 과정을 복잡 하 게 정상적인 두뇌에 낮은 통풍 관을 표시 합니다. 세 가지 이미지 형식 (CT/MRI/PET)의 융합에 대 한 우리는 BIQS 보다는 현재 여러 이미지 형식을 쉽게 결합 하 여 개발 하지 PCTPS 선호. 또한, BIQS는 엄격한 일치를 위한 더 많은 스마트 도구 있다. 주요 도움말도 다른 이미징 인수 사이 동물의 움직임을 방지 하는 멀티 모달 침대의 사용 이다. 그러나, 수동 공동 등록 시간이 소요 하 고 동물의 마 취 시간을 증가 시킵니다. 일단 이미지 등록 달성는 PCTPS에는 BIQS에서 좌표를 수출 했다 가능한 대상 좌표에 간단한 변화를 적용 하 여.
그것은 뿐만 아니라 중요 하다 정확 하 게 대상 (생물) 종양 볼륨: 뿐만 아니라 계정으로 이동 하는 주변 정상 뇌 조직의 살려주는. 후자는 종종 현재 동물 방사선 치료 실험에 소홀히 하지만 또한 임상 관련 모델을 만들기 위해 매우 중요 하다입니다. 이것은 여러 비 코 호를 적용 하 여 달성 되었다. 우리의 지식을 하려면, 작은 동물에 여러 호 두개골 방사선 조사 전에 결코 적용 되었다. 빔 사용법 관련 임상 이미지 기반 등각 RT와 닮 았을 닫고 정상적인 조직 그것의 일부분을 받을 동안 대상 아크 치료의 사용으로 인해 소정의 복용량, 궁극적으로 수신이 방법론에서입니다. 따라서, 첫 번째 단계는 전 임상 및 임상 실시간 기술17사이의 격차를 최소화 하기 위해 이루어집니다. 이 마이크로-irradiator의 한계는 갠트리 회전 120 °로 제한입니다. 정상 뇌 조직 종양 대상 주변을 살려주는 증가 더 아크 회전 소파 위치에 변화를 결합.
이 방법론은 방사선 치료 지침에 대 한 생물 학적 이미징 modalities의 포함을 향한 중요 한 단계입니다. 그러나, 새로운 개발 전 임상 응용 프로그램에 숫자 (DPBN)에 의해 복용량 그림을 통합 하 고 전 임상 이미지 퓨전을 단순화 하기 위해 필요 하다. 현재 마이크로-irradiator를 사용 하 여, 우리는 지금 서브 볼륨 증폭; 적용할 수 그러나, DPBN 불가능 아직 복용량 계산, 갠트리 회전, 및 겨냥 틀 디자인 제한 때문. 마지막으로, 개발의 압축 전 임상 애완 동물 스캐너를 제공 하는 서브 밀리미터 공간 해상도 유망26 이며 이러한 장치 애완 동물 작은 동물 방사선 플랫폼으로 통합 하는 매우 우아하고 솔루션을 제공할 수 있습니다.
우리는 결합 된 MRI 및 애완 동물 가이드 방사선 및 화학 요법 세포종 쥐 및 미래 연구 세포종에 대 한 새로운 치료제에 대 한의 대 한이 모델의 적용을 설명 했다. 또한, 애완 동물 기반 하위 볼륨 증폭의 응용 프로그램 작은 동물 암 모델의 방사선 치료 계획에 BTV의 향한 첫 번째 단계입니다.

고급 glioma 성인 현재 치료 modalities에도 불구 하 고 1 년의 메디아 생존에 가장 일반적이 고 가장 공격적인 악성 뇌 종양입니다. 치료의 표준 결합된 외부 빔 방사선 치료 (RT) 뒤 최대한 외과 절제술 및 temozolomide (TMZ), 유지 보수 TMZ1,,23다음을 포함 합니다. 도입 이후 TMZ의 지금 더 보다 15 년 전, 아니 크게 향상이이 종양의 치료에 되었습니다. 따라서, 새로운 치료 전략의 구현 시급 하지만 작은 동물 암 치료 모델 (주로 쥐 및 쥐)에 먼저 조사 해야 합니다. 새롭고 복잡 한 방사선 프로토콜, 가능 하 게 하거나 라디오-보호 에이전트를 조사 하기 위해 방사선 응답 (새로운) 다른 치료 에이전트와 결합의 효능을 조사 하기 위해 종양 방위 쥐 모델을 사용할 수 있습니다. 전 임상 방사선 연구의 가장 큰 장점은 결과 가속된 데이터 항복 설치류의 짧은 수명 때문에 큰 무리를 사용 하 여 제어 실험 조건 하에서 작동 하는 기능입니다. 전 임상 연구 결과 다음 현재 연습4보다 훨씬 빠르고 더 효율적인 방법으로 임상 시험으로 번역 되어야 한다.
작은 동물 방사선 실험 마지막 십 년간에서 일반적으로 달성 되었습니다 고정된 방사선 소스5,,67, 예를 들면, 137Cs, 60Co, 동위 원소, 또는 선형 가속기 MV 엑스레이6,,89,10,11단일 방사선 분야를 적용 하는 인간의 임상 사용을 위한. 그러나, 이러한 장치 서브 밀리미터 정밀도, 작은 동물12필요한에 도달 하지 않습니다. 또한, MV 엑스레이 등을 해 작은 목표를 위해 부적 한 특성 동물 순서 범위와 광속의 입구 지역에서 공기-조직 인터페이스에 복용량 구축 크기 자체4,6 ,,89,,1011. 후자 네요 주변 정상 뇌 조직4,,89,10,11을 살려주는 동안 종양에 일정 한 복용량을 제공 하는 매우 도전. 따라서, 그것은 여전히 어느 정도 현재 동물 연구는 현대 RT 연습12관련 분명 하지입니다. 이 점에서 최근에 개발 된 3 차원 (3D) 등각 작은 동물 마이크로-균 장치는 3D 이미지 기반 실시간 같은 고급 기술, 강도 변조 방사선 치료 (IMRT) 간의 기술 격차를 해소를 약속 또는 등각 호 인간과 현재 작은 동물 조사4,13에 사용. 이러한 플랫폼 만들기와 복용량 형성을 피하기 위해 날카로운 penumbras 얻기 위해 kilovoltage (kV) x 선 소스의 사용. 이러한 플랫폼 포함 위치, kV는 동물에 대 한 컴퓨터 제어 무대 영상 및 방사선 치료, 다양 한 각도 모양 방사선 광속 collimating 시스템에서 방사선 배달 있도록 회전 갠트리 어셈블리에 대 한 x 선 소스 4. 2011 년, 마이크로 irradiator 겐트 대학 (그림 1)의 전 임상 이미징 연구실에 설치 되었다. 이 시스템 현대 인간의 방사선 치료 연습 비슷합니다 이며 전 임상 실험, 다른 치료, 복잡 한 방사선 구성표 및 하위 대상 이미지 기반 부스트 연구와 방사선의 시너지 효과 등의 다양 한 수 있습니다.
이러한 마이크로-균 장치 계획 치료 CT, 인간의 계획 시스템14,15에 기반으로 합니다. CT 영상, 내장 된 x 선 검출기 처리 동안 사용 되는 동일한 kV x 선 튜브와 함께에서 사용 됩니다. CT 영상 그것 정확한 동물 위치 허용와 세분화를 통해 개인 방사선 복용량 계산에 필요한 정보를 제공 하는 데 사용 됩니다. 그러나, 때문에 코네티컷에 낮은 소프트-조직 대비 고급 glioma 같은 작은 동물의 두뇌에서 이미징, 종양 수 없습니다 수 쉽게 구분 된. 멀티 적임 이미징의 따라서 정확한 대상 볼륨 묘사는 필요 하다. MRI CT에 비해 훨씬 뛰어난 소프트-조직 대비를 제공 합니다. 이것은 병 변의 경계에서 볼 수 있듯이 더 비추는 병 변 조직, 주변을 방지를 돕는 대상 볼륨의 훨씬 더 나은 묘사를 시각화를 훨씬 쉽게 그림 24, 16. 추가적인 이점은 MRI 비 이온화 방사선, 전리 방사선을 사용 하는 CT와 달리 사용 하는 것입니다. MRI의 주요 단점은 상대적으로 긴 획득 시간과 높은 운영 비용입니다. 그것은 중요 한 MRI 검사 복용량 계산에 사용할 수 없습니다 너무 미스터 LINACS의 최근 개발으로이 분야에서 진행 되 고 있지만 그들은 필요한 전자 밀도 정보를 제공 하지 않습니다. 따라서, 결합 된 CT/MRI 데이터 집합 (MRI 기반 볼륨)를 대상으로 고 선 량 계산 (CT 기반 전자 밀도)에 대 한 필요한 모두 정보가 포함 된 악성 glioma의 조사 계획에 대 한 선택의 방법입니다.
작은 동물 방사선 및 임상 일과 사이의 격차를 줄이려면 MRI 명확 하 게 해야 마이크로 irradiator의 작업 흐름에 통합 될 MRI와 CT, 사소한 멀리 사이 정확한 등록을 요구 합니다. 이 논문에서는, MRI 기반 3D 등각 방사선 F98 쥐에서 세포종, 토론에 대 한 우리의 프로토콜 이었던17최근 출판.
마이크로-irradiator의 워크플로에서 CT 및 MRI를 통합 하는 것은 작은 동물 조사 연구에 명확한 단계 앞으로, 비록 이러한 해부학 이미징 기술을 대상 볼륨의 전체 정의 항상 허용 하지 않습니다. CT 및 MRI에 두뇌에 있는 병리학 변화 증가 물 콘텐츠 (부 종), 혈액-뇌 장벽 또는 대비 향상의 누설에 의해 특징. 그러나, 콘트라스트 향상 및 MRI T2가 중에 하이퍼 강렬한 지역 되지 않습니다 항상 종양 넓이의 정확한 측정.종양 세포 대비 향상12의 마진 보다 훨씬 발견 되었습니다. 또한, 이러한 기술의 없음 치료 저항 및 종양 재발에 대 한 책임 수 있습니다 종양 내에서 가장 적극적인 부분을 식별할 수 있습니다. 따라서, 분자 이미징 기술 같은 애완 동물 수 있습니다 부가 가치 RT에 대 한 추가 정보 이러한 기술은 생물 학적 경로 vivo에서12,18, 시각화를 사용 하기 때문에 볼륨 정의 대상 19.
2000 년에, 링 외. 로 방사선 치료, 그들은 다차원 등각 방사선 치료20이라고에 지도 해 부와 기능적인 이미지를 통합 하 여 생물 학적 대상 볼륨 (BTV)의 개념을 소개 했다. 이 복용량 예 애완 동물 이미지를 사용 하 여 대상 영역을 비균일 복용량을 제공 하 여 타겟팅을 개선 하는 가능성을 만듭니다. 가장 널리 사용 되는 애완 동물 추적기 종양 준비에 대 한 이며 치료 모니터링 하 응답 fluor-18 (18F) fluorodeoxyglucose (FDG), 포도 당 물질 대사21시각화를 표시 합니다. 머리와 목 암, 이전 연구 나타났습니다 18F FDG 애완 동물의 사용 실제 종양 볼륨의 더 나은 견적을 주도 pathologic 표본, CT 및 MRI22와 비교 하 여 정의 된 대로. 기본 뇌에서 종양, 어디 FDG (FET) 정상적인 두뇌, 최근에 18F-fluoroetthyltyrosine 11C-메티오닌 등 아미노산에서에서 매우 강한 배경 신호 때문에 유용 하지 않습니다, GTV에 대 한 조사 되었습니다. 종종 표시 차이점 아미노 산 애완 동물 및 MRI 기반 GTVs23으로 묘사. 그러나,이 발견의 의미를 조사 하 고 잠재 재판 아직 수행 되었습니다. 이 연구에서 우리는 아미노 산 추적 18F-FET와 hypoxia 추적 18F-fluoroazomycin-arabinoside (18F-아무도) 선택. 18 F-FET와 18F-아무도 선정 됐다 증가 산 성 아미노산 통풍 관은 GB 종양의 확산 속도와 강한 상관 관계가 있기 때문에 반면 hypoxia 애완 동물 추적기의 통풍 관은 저항 (화학) 방사선 치료18 을 연관 , 23. 쥐에서 F98 기가바이트 종양의 애완 동물 정의 부분에 추가 방사선 복용량을 제공 하 여 최적화 되었다 서브 볼륨 증폭 마이크로-irradiator를 사용 하 여.

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;GB RAT model&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>F98 Glioblastoma cell line</td><td>ATCC</td><td>CRL-2397</td><td></td></tr><tr><td>Fischer F344/Ico crl Rats</td><td>Charles River</td><td>N/A</td><td>http://www.criver.com/products-services/basic-research/find-a-model/fischer-344-rat</td></tr><tr><td>Micropump system</td><td>World Precision Instruments</td><td>UMP3</td><td>Micro 4: https://www.wpiinc.com/products/top-products/make-selection-ump3-ultramicropump/#tabs-1</td></tr><tr><td>Stereotactic frame</td><td>Kopf</td><td>902</td><td>Model 902 Dual Small Animal Stereotaxic frame</td></tr><tr><td>diamant drill</td><td>Velleman</td><td>VTHD02</td><td>https://www.velleman.eu/products/view/?id=370450</td></tr><tr><td>Bone wax</td><td>Aesculap</td><td>1029754</td><td>https://www.aesculapusa.com/products/wound-closure/hemostatic-bone-wax</td></tr><tr><td>Insulin syringe Microfine</td><td>Beckton-Dickinson</td><td>320924</td><td>1 mL, 29G</td></tr><tr><td>InfraPhil IR lamp</td><td>Philips</td><td>HP3616/01</td><td></td></tr><tr><td>Ethilon</td><td>Ethicon</td><td>662G/662H</td><td>FS-2, 4-0, 3/8, 19 mm</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Cell culture&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>DMEM</td><td>Invitrogen</td><td>14040-091</td><td></td></tr><tr><td>Penicilline-streptomycine</td><td>Invitrogen</td><td>15140-148</td><td></td></tr><tr><td>L-glutamine</td><td>Invitrogen</td><td>25030-032</td><td></td></tr><tr><td>Fungizone</td><td>Invitrogen</td><td>15290-018</td><td></td></tr><tr><td>Trypsin-EDTA</td><td>Invitrogen</td><td>25300-062</td><td></td></tr><tr><td>PBS</td><td>Invitrogen</td><td>14040-224</td><td></td></tr><tr><td>Falcons</td><td>Thermo Scientific</td><td>178883</td><td>175 cm&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; nunclon surface, disposables for cell culture with filter caps</td></tr><tr><td>Cell freezing medium</td><td>Sigma-aldrich</td><td>C6164</td><td>Cell Freezing Medium-DMSO, sterile-filtered, suitable for cell culture, endotoxin tested</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Animal irradiation&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Micro-irradiator</td><td>X-strahl</td><td>SARRP</td><td></td></tr><tr><td>software for irradiation</td><td>X-strahl</td><td>MuriPlan</td><td>pre-clinical treatment planning system (PCTPS), version 2.0.5.</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Small animal PET&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>microPET system possibility 1</td><td>Molecubes</td><td>B-Cube</td><td>http://www.molecubes.com/b-cube/</td></tr><tr><td>microPET system possibility 2</td><td>TriFoil Imaging, Northridge CA</td><td>FLEX Triumph II</td><td>http://www.trifoilimaging.com</td></tr><tr><td>PET tracers</td><td>In-house made</td><td></td><td>18F-FDG, 18F-FET, 18F-FAZA, 18F-Choline</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Small animal MRI&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>microMRI system</td><td>Bruker Biospin</td><td>Pharmascan 70/16</td><td>https://www.bruker.com/products/mr/preclinical-mri/pharmascan/overview.html</td></tr><tr><td>Dotarem contrast agent</td><td>Guerbet</td><td></td><td>MRI contrast agent, Dotarem 0,5 mmol/ml</td></tr><tr><td>rat whole body transmitter coil</td><td>Rapid Biomedical</td><td>V-HLS-070</td><td></td></tr><tr><td>rat brain surface coil</td><td>Rapid Biomedical</td><td>P-H02LE-070</td><td></td></tr><tr><td>Water-based heating unit</td><td>Bruker Biospin</td><td>MT0125</td><td></td></tr><tr><td>30 G Needle for IV injection</td><td>Beckton-Dickinson</td><td>305128</td><td>30 G</td></tr><tr><td>PE 10 tubing (60 cm/injection)</td><td>Instech laboratories, Inc</td><td>BTPE-10</td><td>BTPE-10, polyethylene tubing 0.011 x .024 in (0.28 x 60 mm), non sterile, 30 m (98 ft) spool, Instech laboratories, Inc Plymouth meeting PA USA- (800) 443-4227- http://www.instechlabs.com</td></tr><tr><td>non-heparinised micro haematocrit capillaries</td><td>GMBH</td><td>7493 21</td><td>these capillaries are filled with water to create markers visible on MRI and CT</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Consumables&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>isoflurane: Isoflo</td><td>Zoetis</td><td>B506</td><td>Anaesthesia</td></tr><tr><td>ketamine: Ketamidor</td><td>Ecuphar</td><td></td><td>Anaesthesia</td></tr><tr><td>xylazine: Sedaxyl</td><td>Codifar NV</td><td></td><td>Anaesthesia</td></tr><tr><td>catheter</td><td>Terumo</td><td>Versatus-W</td><td>26G</td></tr><tr><td>Temozolomide</td><td>Sigma-aldrich</td><td>T2577-100MG</td><td>chemotherapy</td></tr><tr><td>DMSO</td><td>Sigma-aldrich</td><td>276855-100ML</td><td></td></tr><tr><td>Insulin syringe Microfine</td><td>Beckton-Dickinson</td><td>320924</td><td>1 mL, 29G</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Image analysis&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>PMOD software</td><td>PMOD technologies LLC</td><td>PFUS (fusion tool)</td><td>biomedical image quantification software (BIQS), version 3.405, https://www.pmod.com/web/?portfolio=22-image-processing-pfus</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Anesthesia-equipment&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Anesthetic movabe unit</td><td>ASA LTD</td><td>ASA 0039</td><td>ASA LTD, 5 valley road, Keighley, BD21 4LZ</td></tr><tr><td>Oxygen generator</td><td>Veterinary technics Int.</td><td>7F-3</td><td>BDO-Medipass, Ijmuiden</td></tr></tbody></table>

pet and mri guided irradiation of a glioblastoma rat model using a micro-irradiator

수십 년 동안, 작은 동물 방사선 연구 대상 특정 이나 잘 delineated 종양 볼륨을 상당히 조잡 실험 설정 능력 없이 간단한 단일 빔 기술을 적용을 사용 하 여 주로 수행 되었다. 방사선의 납품 고정된 방사선 또는 megavoltage (MV) 엑스레이 생산 하는 선형 가속기를 사용 하 여 달성 되었다. 이 소자는 작은 동물에 필요한 서브 밀리미터 정밀도 달성 하기 위해 수 없습니다. 또한, 높은 복용량은 건강 한 주변 조직 바구니 응답 평가를 전달. 작은 동물 연구와 인간 사이 변환을 증가, 우리의 목표는 쥐 모델에서 인간의 세포종의 치료를 모방 했다. 전 임상 설정에서 더 정확한 조사를 활성화 하려면 최근, 정밀 이미지 유도 작은 동물 방사선 연구 플랫폼은 개발 되었다. 마찬가지로 인간의 계획 시스템, 치료 이러한 마이크로-균 장치에 계획은 컴퓨터 단층 촬영 (CT)에 기반. 그러나 CT에 낮은 소프트-조직 대비 매우 어려운 뇌 등 특정 조직에서 목표를 지역화 하는. 따라서, CT에 비해 소프트-조직 대조는, 자기 공명 영상 (MRI), 통합 것 가능 방사선에 대 한 대상의 더 정확한 묘사 지난에서 10 년간 또한 생물 학적 영상 기법, 양전자 방출 단층 촬영 (PET) 등 방사선 치료 치료 지침에 대 한 관심을 얻었다. 애완 동물 예를 들면, 포도 당 소비, 아미노 산 수송, 또는 저 산소 증, 종양에의 시각화 수 있습니다. 더 높은 복용량으로 종양의 그 높은 증식 또는 라디오 저항 부분을 대상으로 하는 것은 생존 혜택을 줄 수 있습니다. 이 가설 생물 학적 종양 볼륨 (BTV) 외에 기존의 총 대상 볼륨 (GTV), 임상 대상 볼륨 (CTV), 그리고 계획된 대상 볼륨 (PTV)의 소개로 이끌어 냈다.
겐트 대학교의 전 임상 영상 연구소, 마이크로-irradiator, 작은 동물 애완 동물, 그리고 7 T 작은 동물 MRI 사용할 수 있습니다. 목표는 MRI 기반 조사 및 애완 동물 기반 하위 볼륨 증폭 세포종 쥐 모델에 통합 했다.

전 임상 모델에서 세포종의 방사선에 대 한 인간의 치료 방법론을 모방, MRI 유도 방사선 치료의 포함이 필요 했다. 사용 하는 PCTPS 마이크로 irradiator 인터페이스 여러 멀 비 같은 호 T1 가중치 MRI17에 대비 강화 지역 타겟팅과 쥐에서 F98 세포종을 비추는 수 있었습니다. 멀티 모달 침대와 함께에서 고정-바디 변환 MRI 및 ct. 계획 사이 이미지 등록을 위해 사용 되었다 방사선에 대 한 isocenter T1 가중치 MRI (그림 7)에 대비 향상 된 종양의 센터에서 선정 되었다.
5 다른 동물 (그림 12) 복용량 배포판 및 대상 볼륨 및 정상 뇌 조직 볼륨의 평균, 최소, 및 최대 복용량의 누적 DVHs 계산 했다. 임상 방사선 프로토콜 및 최적의 복용량 배포와 유사성을 바탕으로, 3 개의 비 동일 평면 호를 사용 하 여 복용량 계획 선정 되었다. 후자 적용, 대상 볼륨의 90%는 정상 뇌 조직17에 복용량을 최소화 하면서 원하는 복용량을 받았다.
F98 쥐 세포종 모델의 MRI 기반 방사선의 타당성을 확인 한 후 우리는 애완 동물 기반 하위 볼륨 증폭 RT 계획에 대 한 전 임상에 통합 하려고. 우리 3 이미징 형식, 결합 수 MRI, 그리고 애완 동물, 먼저 수행 되었고 마침내 쥐 동안 CT 사내 만든된 multimodality 침대 (그림 1)에 고정 됩니다. 이러한 형식은의 공동 등록, 엄밀한 일치 (그림 8)에 대 한 더 많은 도구를 사용 하면 BIQS 사용 했습니다. 간단한 변환 적용, 모두는 미스터 기반와 애완 동물 기반 isocenter (그림 9)는 PCTPS로 옮겨질 수 있었다. 그림 13, MRI와 방사선 복용량은 PCTPS에서 계산 후에 대 한 애완 동물 기반 isocenter 모두 표시 됩니다. 전체 대비 강화 볼륨을 비추는 우리는 5 x 5 겨냥 틀을 선택 하 고 3 호 120 ° 회전. 18F-FET 애완 동물에 가장 metabolically 활성 종양 부분 또는 18F-아무도 애완 동물에 가장 hypoxic 종양 부분을 증폭, 5 Gy의 복용량은 선택 하 고 1 m m 직경의 겨냥 틀을 사용 하 여 전달. 다시, 3 호 120 ° 회전 적용 됩니다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56601/56601fig1.jpg"> 
그림 1: 마이크로 irradiator 통합 kV x 선 관, 회전 받침대, 컴퓨터 제어 로봇 무대, 모양 광속, collimating 시스템 및 평면 패널 CT 검출기. 동물 이어서 이미지 퓨전. 을 용이 하 게 계획 CT MRI 스캔 등 여러 이미지 획득 사이 움직임을 방지 하기 위해 4 m m 두께 PVC multimodality 침대에 배치 됩니다. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56601/56601fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56601/56601fig2.jpg"> 
그림 2: 세포종 확인. T1-가 중 MRI, MRI T2-가중치 및 DCE-MRI F98 기가바이트 쥐의. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56601/56601fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56601/56601fig3.jpg"> 
그림 3: DCE 곡선. 이미지 시퀀스 분석 도구를 사용 하는 투자 수익을 선택할 수 있습니다 시간이 지남에 따라 신호 강도를 DCE MRI 스캔. 그 후, 분석 결과 DCE 곡선의 모양 세포종의 존재를 확인 할 수 있다. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56601/56601fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56601/56601fig4.jpg"> 
그림 4: CT 세분화. CT에 따라 세분화 수동으로 폐 조직, 지방 조직, 뼈, 그리고 이미지 내의 다른 조직에서 공기를 정확 하 게 구별 임계값 값의 수를 정의 하 여 수행 됩니다. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56601/56601fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56601/56601fig5.jpg"> 
그림 5: MRI CT 융합. 오버레이하여 두개골의 증가 신호 강도 CT, MRI에 검은 신호, 정확한 퓨전을 얻을 수 있습니다. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56601/56601fig5large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56601/56601fig6.jpg"> 
그림 6: 콘 빔 ct. 아니 종양 CT, 종양의 센터에 있는 isocenter를 선택 불가능에 표시 됩니다. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56601/56601fig6large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56601/56601fig7.jpg"> 
그림 7: T1-가중치 MRI 대비 향상. 대비 향상 된 T1 중 MRI는 명확 하 게 쥐 F98 뇌종양을 시각화. 대비 향상의 중심 RT 계획 isocenter로 선택 됩니다. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56601/56601fig7large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56601/56601fig8.jpg"> 
그림 8: MRI-애완 동물 퓨전. 컨투어링 도구는 BIQS 사용 하 여, 애완 동물/MRI 이미지 퓨전이 이루어집니다.<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56601/56601fig8large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56601/56601fig9.jpg"> 
그림 9: MRI-애완 동물 대상 선택. 방사선에 대 한 대상 T1 가중치 MRI (왼쪽)에 대비 증진의 중심에서 선택 됩니다. 서브 볼륨 증폭을 위한 대상 18F-FET 애완 동물 (오른쪽)에 증가 신호의 중심에서 선택 됩니다. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56601/56601fig9large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56601/56601fig10.jpg"> 
그림 10: 방사선 치료 계획. 방사선 치료 계획을 계산 하려면 isocenter, 처방 복용량, 호, 호 위치, 회전 범위 호와 겨냥 틀 크기의 수를 선택 합니다. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56601/56601fig10large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56601/56601fig11.jpg"> 
그림 11: DVH 계산. T1-가중치 대비 강화 된 씨 이미지에이 볼륨 내에서 DVH를 계산 하는 볼륨의-관심 (목소리 야) 종양 주위를 그립니다. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56601/56601fig11large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 12" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56601/56601fig12.jpg"> 
그림 12: 복용량 계획 대비 향상 된 T1 가중치 MRI와 3 비 동일 평면 arcsto를 사용 하 여 대상 볼륨을 20 Gy 제공. 오른쪽에는 누적 복용량 볼륨 히스토그램 (DVH) 대비 향상 된 T1 가중치 MRI에 delineated 정상 뇌 조직과 종양 볼륨의 제공 됩니다. 이 그림 Bolcaen 그 외 여러분 에서 수정 되었습니다. 20 <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56601/56601fig12large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 13" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56601/56601fig13.jpg"> 
그림 13: MRI와 방사선 조사에 대 한 애완 동물 가이드 isocenter 선택. 축, 코로나와 화살 보기에서 CT 이미지 복용량 계획 대상 지역 (노란색 영역)에 20 Gy를 제공 시각 이다. 대비 향상 MRI에 발견 되었다 isocenter 표시 (녹색) 이며 18F-FET 애완 동물 식별 metabolically 활성 종양 부분에 지역화 isocenter는 또한 표시 (빨간색). <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56601/56601fig13large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>

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PET and MRI Guided Irradiation of a Glioblastoma Rat Model Using a Micro-irradiator

애완 동물 및 MRI 유도 세포종 쥐 모델의 방사선 마이크로 irradiator를 사용 하 여

과거에 작은 동물 조사 대상 잘 delineated 종양 볼륨 수 없이 일반적으로 수행 되었다. 목표는 쥐에서 인간 세포종의 치료를 모방 했다. 작은 동물 조사 플랫폼을 사용 하 여, 우리는 MRI 기반 3D 등각 방사선 조사 전 임상 설정에서 애완 동물 기반 하위 볼륨 증폭을 수행.

For decades, small animal radiation research was mostly performed using fairly crude experimental setups applying simple single-beam techniques without ...

pet-mri-guided-irradiation-glioblastoma-rat-model-using-micro

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Cancer Research

9.4K 조회수.  Ghent University Hospital. 과거에 작은 동물 조사 대상 잘 delineated 종양 볼륨 수 없이 일반적으로 수행 되었다. 목표는 쥐에서 인간 세포종의 치료를 모방 했다. 작은 동물 조사 플랫폼을 사용 하 여, 우리는 MRI 기반 3D 등각 방사선 조사 전 임상 설정에서 애완 동물 기반 하위 볼륨 증폭을 수행.

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Stem Cell Transplantation Strategies for the Restoration of Cognitive Dysfunction Caused by Cranial Radiotherapy

Radiotherapy often provides the only clinical recourse for those afflicted with primary or metastatic brain tumors. While beneficial, cranial irradiation can induce a progressive and debilitating decline in cognition that may, in part, be caused by the depletion of neural stem cells. Given the increased survival of patients diagnosed with brain cancer, quality of life in terms of cognitive health has become an increasing concern, especially in the absence of any satisfactory long-term treatments.
To address this serious health concern we have used stem cell replacement as a strategy to combat radiation-induced cognitive decline. Our model utilizes athymic nude rats subjected to cranial irradiation. The ionizing radiation is delivered as either whole brain or as a highly focused beam to the hippocampus via linear accelerator (LINAC) based stereotaxic radiosurgery. Two days following irradiation, human neural stem cells (hNSCs) were stereotaxically transplanted into the hippocampus. Rats were then assessed for changes in cognition, grafted cell survival and for the expression of differentiation-specific markers 1 and 4-months after irradiation. Our cognitive testing paradigms have demonstrated that animals engrafted with hNSCs exhibit significant improvements in cognitive function. Unbiased stereology reveals significant survival (10-40%) of the engrafted cells at 1 and 4-months after transplantation, dependent on the amount and type of cells grafted. Engrafted cells migrate extensively, differentiate along glial and neuronal lineages, and express a range of immature and mature phenotypic markers.
Our data demonstrate direct cognitive benefits derived from engrafted human stem cells, suggesting that this procedure may one day afford a promising strategy for the long-term functional restoration of cognition in individuals subjected to cranial radiotherapy. To promote the dissemination of the critical procedures necessary to replicate and extend our studies, we have provided written and visual documentation of several key steps in our experimental plan, with an emphasis on stereotaxic radiosurgey and transplantation.

Brain tumor patients routinely undergo cranial radiotherapy, and while beneficial, this treatment often results in debilitating cognitive dysfunction. This serious unresolved problem has at present, no clinical recourse, and has driven our efforts to devise stem cell based therapies for the recovery of radiation-induced cognitive decrements.

두개골 방사선 치료에 의한인지 기능 장애의 회복을위한 세포 이식 전략을 줄기

Radiotherapy often provides the only clinical recourse for those afflicted with primary or metastatic brain tumors. While beneficial, cranial irradiation ...

연구

의학

Combination Radiotherapy in an Orthotopic Mouse Brain Tumor Model

Glioblastoma multiforme (GBM) are the most common and aggressive adult primary brain tumors1. In recent years there has been substantial progress in the understanding of the mechanics of tumor invasion, and direct intracerebral inoculation of tumor provides the opportunity of observing the invasive process in a physiologically appropriate environment2. As far as human brain tumors are concerned, the orthotopic models currently available are established either by stereotaxic injection of cell suspensions or implantation of a solid piece of tumor through a complicated craniotomy procedure3. In our technique we harvest cells from tissue culture to create a cell suspension used to implant directly into the brain. The duration of the surgery is approximately 30 minutes, and as the mouse needs to be in a constant surgical plane, an injectable anesthetic is used. The mouse is placed in a stereotaxic jig made by Stoetling (figure 1). After the surgical area is cleaned and prepared, an incision is made; and the bregma is located to determine the location of the craniotomy. The location of the craniotomy is 2 mm to the right and 1 mm rostral to the bregma. The depth is 3 mm from the surface of the skull, and cells are injected at a rate of 2 &mu;l every 2 minutes. The skin is sutured with 5-0 PDS, and the mouse is allowed to wake up on a heating pad. From our experience, depending on the cell line, treatment can take place from 7-10 days after surgery. Drug delivery is dependent on the drug composition. For radiation treatment the mice are anesthetized, and put into a custom made jig. Lead covers the mouse's body and exposes only the brain of the mouse. The study of tumorigenesis and the evaluation of new therapies for GBM require accurate and reproducible brain tumor animal models. Thus we use this orthotopic brain model to study the interaction of the microenvironment of the brain and the tumor, to test the effectiveness of different therapeutic agents with and without radiation.

The purpose of this article is to describe the use of an orthotopic glioblastoma model for chemoradiation studies. This article will go though cell processing, implanting, and radiotherapy of the mouse using an intracranial model.

Orthotopic 마우스 뇌종양 모델의 조합 방사선 치료

Glioblastoma multiforme (GBM) are the most common and aggressive adult primary brain tumors1. In recent years there has been substantial progress in the ...

Intracranial Implantation with Subsequent 3D In Vivo Bioluminescent Imaging of Murine Gliomas

The mouse glioma 261 (GL261) is recognized as an in vivo model system that recapitulates many of the features of human glioblastoma multiforme (GBM). The cell line was originally induced by intracranial injection of 3-methyl-cholantrene into a C57BL/6 syngeneic mouse strain 1; therefore, immunologically competent C57BL/6 mice can be used. While we use GL261, the following protocol can be used for the implantation and monitoring of any intracranial mouse tumor model. GL261 cells were engineered to stably express firefly luciferase (GL261-luc). We also created the brighter GL261-luc2 cell line by stable transfection of the luc2 gene expressed from the CMV promoter. C57BL/6-cBrd/cBrd/Cr mice (albino variant of C57BL/6) from the National Cancer Institute, Frederick, MD were used to eliminate the light attenuation caused by black skin and fur. With the use of albino C57BL/6 mice; in vivo imaging using the IVIS Spectrum in vivo imaging system is possible from the day of implantation (Caliper Life Sciences, Hopkinton, MA). The GL261-luc and GL261-luc2 cell lines showed the same in vivo behavior as the parental GL261 cells. Some of the shared histological features present in human GBMs and this mouse model include: tumor necrosis, pseudopalisades, neovascularization, invasion, hypercellularity, and inflammation 1.
Prior to implantation animals were anesthetized by an intraperitoneal injection of ketamine (50 mg/kg), xylazine (5 mg/kg) and buprenorphine (0.05 mg/kg), placed in a stereotactic apparatus and an incision was made with a scalpel over the cranial midline. A burrhole was made 0.1mm posterior to the bregma and 2.3mm to the right of the midline. A needle was inserted to a depth of 3mm and withdrawn 0.4mm to a depth of 2.6mm. Two &mu;l of GL261-luc or GL261-luc2 cells (107 cells/ml) were infused over the course of 3 minutes. The burrhole was closed with bonewax and the incision was sutured.
Following stereotactic implantation the bioluminescent cells are detectable from the day of implantation and the tumor can be analyzed using the 3D image reconstruction feature of the IVIS Spectrum instrument. Animals receive a subcutaneous injection of 150&mu;g luciferin /kg body weight 20 min prior to imaging. Tumor burden is quantified using mean tumor bioluminescence over time. Tumor-bearing mice were observed daily to assess morbidity and were euthanized when one or more of the following symptoms are present: lethargy, failure to ambulate, hunched posture, failure to groom, anorexia resulting in &gt;10% loss of weight. Tumors were evident in all of the animals on necropsy.

Intracranial Implantation with Subsequent 3D In Vivo Bioluminescent Imaging of Murine Gliomas

Intracranial implantation of GL261 cells into C57BL/6 mice produces malignant gliomas that recapitulate many of the hallmarks of human glioblastoma multiforme. We used GL261 cells stably expressing luciferase to allow us to use in vivo imaging to follow tumor progression. The surgery and 3D in vivo imaging are demonstrated.

이후 3D로 Intracranial 주입 VIVO에서</emMurine Gliomas의> 발광 생물 이미징

The mouse glioma 261 (GL261) is recognized as an in vivo model system that recapitulates many of the features of human glioblastoma multiforme (GBM). The ...

Stereotactic Intracranial Implantation and In vivo Bioluminescent Imaging of Tumor Xenografts in a Mouse Model System of Glioblastoma Multiforme

Glioblastoma multiforme (GBM) is a high-grade primary brain cancer with a median survival of only 14.6 months in humans despite standard tri-modality treatment consisting of surgical resection, post-operative radiation therapy and temozolomide chemotherapy 1. New therapeutic approaches are clearly needed to improve patient survival and quality of life. The development of more effective treatment strategies would be aided by animal models of GBM that recapitulate human disease yet allow serial imaging to monitor tumor growth and treatment response. In this paper, we describe our technique for the precise stereotactic implantation of bio-imageable GBM cancer cells into the brains of nude mice resulting in tumor xenografts that recapitulate key clinical features of GBM 2. This method yields tumors that are reproducible and are located in precise anatomic locations while allowing in vivo bioluminescent imaging to serially monitor intracranial xenograft growth and response to treatments 3-5. This method is also well-tolerated by the animals with low perioperative morbidity and mortality.

Stereotactic Intracranial Implantation and In vivo Bioluminescent Imaging of Tumor Xenografts in a Mouse Model System of Glioblastoma Multiforme

We describe an integrated method for the precise, stereotactic implantation of human glioblastoma multiforme cells into the brains of nude mice and subsequent serial in vivo imaging to monitor growth and response to treatment of the resultant xenografts.

Stereotactic Intracranial 주입 및<em&gt; 생체에</emGlioblastoma의 Multiforme의 마우스 모델 시스템에서 종양 Xenografts의&gt; 발광 생물 이미징

Glioblastoma multiforme (GBM) is a high-grade primary brain cancer with a median survival of only 14.6 months in humans despite standard tri-modality ...

Positron Emission Tomography-based Dose Painting Radiation Therapy in a Glioblastoma Rat Model using the Small Animal Radiation Research Platform

A rat glioblastoma model to mimic chemo-radiation treatment of human glioblastoma in the clinic was previously established. Similar to the clinical treatment, computed tomography (CT) and magnetic resonance imaging (MRI) were combined during the treatment-planning process. Positron emission tomography (PET) imaging was subsequently added to implement sub-volume boosting using a micro-irradiation system. However, combining three imaging modalities (CT, MRI, and PET) using a micro-irradiation system proved to be labor-intensive because multimodal imaging, treatment planning, and dose delivery have to be completed sequentially in the preclinical setting. This also results in a workflow that is more prone to human error. Therefore, a user-friendly algorithm to further optimize preclinical multimodal imaging-based radiation treatment planning was implemented. This software tool was used to evaluate the accuracy and efficiency of dose painting radiation therapy with micro-irradiation by using an in silico study design. The new methodology for dose painting radiation therapy is superior to the previously described method in terms of accuracy, time efficiency, and intra- and inter-user variability. It is also an important step towards the implementation of inverse treatment planning on micro-irradiators, where forward planning is still commonly used, in contrast to clinical systems.

Here we present a protocol to perform preclinical positron emission tomography-based radiotherapy in a rat glioblastoma model using algorithms developed in-house to optimize the accuracy and efficiency.

작은 동물 방사선 연구 플랫폼을 사용하여 교모 세포종 쥐 모델에서 양전자 방출 단층 촬영 기반 용량 페인팅 방사선 요법

A rat glioblastoma model to mimic chemo-radiation treatment of human glioblastoma in the clinic was previously established. Similar to the clinical ...

암 연구학

Magnetic Resonance-Guided High Intensity Focused Ultrasound Generated Hyperthermia: A Feasible Treatment Method in a Murine Rhabdomyosarcoma Model

Magnetic resonance-guided high intensity focused ultrasound (MRgHIFU) is an established method for producing localized hyperthermia. Given the real-time imaging and acoustic energy modulation, this modality enables precise temperature control within a defined area. Many thermal applications are being explored with this noninvasive, nonionizing technology, such as hyperthermia generation, to release drugs from thermosensitive liposomal carriers. These drugs can include chemotherapies such as doxorubicin, for which targeted release is desired due to the dose-limiting systemic side effects, namely cardiotoxicity. Doxorubicin is a mainstay for treating a variety of malignant tumors and is commonly used in relapsed or recurrent rhabdomyosarcoma (RMS). RMS is the most common solid soft tissue extracranial tumor in children and young adults. Despite aggressive, multimodal therapy, RMS survival rates have remained the same for the past 30 years. To explore a solution for addressing this unmet need, an experimental protocol was developed to evaluate the release of thermosensitive liposomal doxorubicin (TLD) in an immunocompetent, syngeneic RMS mouse model using MRgHIFU as the source of hyperthermia for drug release.

Presented here is a protocol to use controlled hyperthermia, generated by magnetic resonance-guided high intensity focused ultrasound, to trigger drug release from temperature-sensitive liposomes in a rhabdomyosarcoma mouse model.

자기 공명 유도 고강도 집속 초음파 생성 온열요법: 쥐 횡문근육종 모델에서 실현 가능한 치료 방법

Magnetic resonance-guided high intensity focused ultrasound (MRgHIFU) is an established method for producing localized hyperthermia. Given the real-time ...

마우스에서 2P-IVM을 사용한 뇌종양의 나노 입자 실시간 추적

Two-Photon Intravital Microscopy of Glioblastoma in a Murine Model

The delivery of intravenously administered cancer therapeutics to brain tumors is limited by the blood-brain barrier. A method to directly image the accumulation and distribution of macromolecules in brain tumors in vivo would greatly enhance our ability to understand and optimize drug delivery in preclinical models. This protocol describes a method for real-time in vivo tracking of intravenously administered fluorescent-labeled nanoparticles with two-photon intravital microscopy (2P-IVM) in a mouse model of glioblastoma (GBM).
The protocol contains a multi-step description of the procedure, including anesthesia and analgesia of experimental animals, creating a cranial window, GBM cell implantation, placing a head bar, conducting 2P-IVM studies, and post-surgical care for long-term follow-up studies. We show representative 2P-IVM imaging sessions and image analysis, examine the advantages and disadvantages of this technology, and discuss potential applications.
This method can be easily modified and adapted for different research questions in the field of in vivo preclinical brain imaging.

저자 스포트라이트: 교모세포종 치료에서 약물 전달 및 조기 발견 최적화를 위한 멀티모달 이미징 전략

We present a novel approach for two-photon microscopy of the tumor delivery of fluorescent-labeled iron oxide nanoparticles to glioblastoma in a mouse model.

쥐 모델에서 교모세포종의 Two-Photon Intravital Microscopy

The delivery of intravenously administered cancer therapeutics to brain tumors is limited by the blood-brain barrier. A method to directly image the ...

<meta charset="utf8"></head><body>쥐 교모세포종에서 영상 유도 치료 전달을 위한 산화철 나노입자

Nanoparticle Delivery of an Oligonucleotide Payload in a Glioblastoma Multiforme Animal Model

Glioblastoma multiforme (GBM) is the most common and aggressive form of primary brain malignancy for which there is no cure. The blood-brain barrier is a significant hurdle in the delivery of therapies to GBM. Reported here is an image-guided, iron oxide-based therapeutic delivery nano platform capable of bypassing this physiological barrier by virtue of size and accumulating in the tumor region, delivering its payload. This 25 nm nano platform consists of crosslinked dextran-coated iron oxide nanoparticles labeled with Cy5.5 fluorescent dye and containing antisense oligonucleotide as a payload. The magnetic iron oxide core enables tracking of the nanoparticles through in vivo magnetic resonance imaging, while Cy5.5 dye allows tracking by optical imaging. This report details the monitoring of the accumulation of this nanoparticle platform (termed MN-anti-miR10b) in orthotopically implanted glioblastoma tumors following intravenous injection. In addition, it provides insight into the in vivo delivery of RNA oligonucleotides, a problem that has hampered the translation of RNA therapeutics into the clinic.

<meta charset="utf8"></head><body>저자 스포트라이트: 교모세포종 치료를 위한 산화철 나노입자를 사용한 혁신적인 암 치료법

The blood-brain barrier is a significant hurdle in the delivery of therapies for glioblastoma, a disease for which there is no cure. Here, we report an in vivo image-guided iron oxide therapeutic nano platform that can bypass this physiological barrier by virtue of size and accumulate in the tumor.

Glioblastoma multiforme animal model에서 oligonucleotide payload의 나노입자 전달

Glioblastoma multiforme (GBM) is the most common and aggressive form of primary brain malignancy for which there is no cure. The blood-brain barrier is a ...

애완 동물 및 MRI 유도 세포종 쥐 모델의 방사선 마이크로 irradiator를 사용 하 여

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두개골 방사선 치료에 의한인지 기능 장애의 회복을위한 세포 이식 전략을 줄기

Orthotopic 마우스 뇌종양 모델의 조합 방사선 치료

이후 3D로 Intracranial 주입 VIVO에서 발광 생물 이미징

Stereotactic Intracranial 주입 및

작은 동물 방사선 연구 플랫폼을 사용하여 교모 세포종 쥐 모델에서 양전자 방출 단층 촬영 기반 용량 페인팅 방사선 요법

자기 공명 유도 고강도 집속 초음파 생성 온열요법: 쥐 횡문근육종 모델에서 실현 가능한 치료 방법

쥐 모델에서 교모세포종의 Two-Photon Intravital Microscopy

쥐 모델에서 교모세포종의 Two-Photon Intravital Microscopy

쥐 모델에서 교모세포종의 Two-Photon Intravital Microscopy

Glioblastoma multiforme animal model에서 oligonucleotide payload의 나노입자 전달