Bu protokol, sarkom hastalarında sağkalımı iyileştirmek ve sistemik toksisiteyi azaltmak için uygulanabilen termo duyarlı ilaçlarla kombinasyon halinde tümör hedefli hiperterminin yeni klinik öncesi testlerine izin verir. Bu tekniğin temel avantajı, kemoterapi salınımının ısıtılmış bölge ile sınırlı olması, tümör içindeki ilaç salınımını en üst düzeye çıkarırken, ilacın sağlıklı dokudaki sistemik salınımını en aza indirmesidir. Yöntemlerimiz sarkomları tedavi etmek için klinik olarak tercüme edilebilir.
Ayrıca, çalışmamız lokalize hipoterminin, vücudun standart kemoterapinin yanı sıra kanseri hedeflemesine yardımcı olmak için bağışıklık sistemini nasıl teşvik edebileceğini öğrenmektir. Prosedürü gösteren, Star İnovasyon Merkezi'ndeki baş MRI fizikçisi Dr.Warren Foltz, Hasta Çocuklar Hastanesi'ndeki baş HIFU fizikçisi Dr.Adam Waspe ve Toronto'daki Hasta Çocuklar Hastanesi'ndeki Drake Laboratuvarı'ndan uygulamalı bilimler alanında yüksek lisans mezunu olan Suzanne Wong olacak. Başlamak için, kısıtlanmış farenin arka bacağını makas kullanarak tıraş edin ve% 70 etanol ile silin.
Bir mikrolitre şırınga kullanarak 10 mikrolitre hücre süspansiyon çözeltisinde yaklaşık 10.000 hücreyi aspire edin. Farenin sağ arka bacağını uzatın ve hücre süspansiyonunu 26 gauge iğneli bir mikrolitre şırınga kullanarak uyluk kas sistemine sabit bir hareketle enjekte edin. İğne, siyatik sinire çarpmamaya özen göstererek femura paralel olarak diz doğru yerleştirilmelidir.
İğneyi çıkarın ve fareyi ikinci bir kafese geri döndürün. Hayvanları günlük olarak değerlendirin ve palpasyon yoluyla tümör büyümesi için arka bacaklarını izleyin. MRI tarayıcısını kullanarak anestezi uygulanan fareyi görüntüleyin.
T2 ağırlıklı görüntüde, düz boyutlarda ve tümörün içinde göründüğü eksenel dilimlerin sayısını not edin. Ultrason dalgasının gireceği uyluğun femur ve lateral yüzeyine atıfta bulunarak tümörün yerini not edin. Küçük delikli HIFU sistemini hazırlamak için jeneratörü açın, membranı dönüştürücünün üzerine yerleştirin ve membran dönüştürücünün altına genişleyene kadar dönüştürücüyü yeterli miktarda deiyonize suyla doldurun.
Ancak fareyi sıkıştıracak kadar sağlam değil. Çözünmüş oksijeni ortamdan uzaklaştırmak için dönüştürücü devresindeki suyun gazını 30 dakika boyunca boşaltın. Fareyi uyuşturduktan ve burun konisine aktardıktan sonra, anestezi altında göz kırpma refleksinin olmaması nedeniyle hasarı önlemek için gözlere bir kornea kayganlaştırıcısı uygulayın.
Farenin sağ arka bacağını tıraş edin. Tüm sağ arka bacak dahil olmak üzere tıraş edilen bölgeye tüy dökücü krem sürün. Termal düzenlemeye yardımcı olmak için fareyi biyogüvenlik kabinindeyken bir ısı lambasının altına yerleştirin.
Ve uygulamadan bir dakika sonra saçları ve tüy dökücü kremi çıkarın. Fareyi MRI kızağındaki MRI uyumlu bir burun konisine hareket ettirin ve fareyi tümör olmayan rulman tarafı aşağı ve tümör üstün, kızak üzerindeki 3D baskılı bir fare tutucunun içine yerleştirin. Sıcak tutmak için farenin yanına bir ısı lambası yerleştirin.
Gerekirse, tümörü tutucunun üstüne düzleştirmek için tutucunun alt kısmını kaplayan farenin altına koymak için sıkıştırılmış ultrason jel pedi segmentine kesin. Tutulmamış bacağı, farenin altında veya tümör bacağı bükülmüş olarak uzatarak tümör bacağından uzağa çekin. Ayakların tümörün ve ultrason ışın yolunun yakın alanında veya uzak alanında olmadığından emin olun.
Özofagus sıcaklık probunu yerleştirmek için, özofagus probunu burun konisinden geçirin ve farenin boynunu ovalayın. Başını uzatarak ağzından doğrudan midesine doğru bir çizgi oluşturmak için farenin burnunu yukarı doğru eğin. Termal probu dilin üzerinden, farenin yemek borusuna yaklaşık 0,5 santimetre kaydırın ve burun konisini farenin burnunun etrafına yerleştirin.
Özofagus probunu ve burun konisini kızağın üstüne sabitleyin. Ardından, rektal sıcaklık probunu yerleştirin ve bantla sabitleyin. Gerekirse başka bir jel ped yerleştirin ve boşlukları doldurmak için sağ arka bacak etrafına göz kayganlaştırıcı veya ultrason jeli uygulayın.
27 gauge kelebek iğne kuyruk damarı kateterini, 40 mikrolitre ölü alana ve banda sahip bir mikro boruya bağlı bir lateral kuyruk damarına güvenli bir şekilde yerleştirin. Solunum monitörünü bağlantı kablosuyla farenin kafasına doğru yerleştirin, böylece ultrason dönüştürücüsünün yerleştirilmesine müdahale etmeyecek, bantla sabitleyin. Hazırlanan fare, fare kızağı, anestezi hattı, solunum hattı, kuyruk damarı kateteri ve termal prob kablolarını MRI tarayıcısına taşımak ve MRI kızak tutucusuna yerleştirmek için iki kişi kullanın.
Herkes tarandı ve ferromanyetik olan veya sistemin güçlü manyetik alanı içinde hasar görebilecek MR paketine hiçbir şey getirilmedi. HIFU yazılım operatörü, ilk hizalama için dönüştürücünün menisküsünü doğrudan tümörün üzerine taşıdıktan sonra, tümörün üzerindeki tüysüz cilde göz yağlayıcısı veya gazdan arındırılmış ultrason jeli uygulayın ve HIFU dönüştürücüsünü tümör bölgesine bağlayın. İlaç dağıtım hattını otomatik pompadan kuyruk damarı kateterine bağlayın ve kuyruk damarı hattındaki ve bağlantı hattındaki ölü alan miktarını hesaplayın.
MRI rayları üzerindeki fare HIFU kızağını MRG'nin ortasına kaydırın ve hava konveksiyonlu ısıtma cihazını en sıcak ayara yerleştirin. Üfleme havasını MRI deliğinin ortasındaki fareye doğru yönlendirin ve bantla sabitleyin. Isıtma cihazı daha sonra sonikasyon sırasında farenin aşırı ısınmasını önlemek için en düşük ayarına getirilecektir.
Derinlik de dahil olmak üzere sonikasyon hedeflemesi için tümör yerini belirlemek için hem eksenel hem de sagital anket MR görüntülerini edinin. HIFU yazılımını kullanarak görüntüde ölçülen istenen hareket mesafesini ekleyerek ve ardından hareket etmek için ok yönünü tıklatarak dönüştürücü konumunu uygun şekilde ayarlayın. Ayrıca, sürüklenme tüpünün yerini de not edin.
Gerektiğinde tekrarlayın. Test atışı termometri edinimi sırasında beş saniye boyunca kısa bir 50 milivolt sürekli test atışı sonikasyonu gerçekleştirerek dönüştürücünün kornal düzlemdeki odak noktasının yerini belirleyin. MR anket görüntülerini, HIFU yazılımı içindeki odak noktasının kornal görünümüyle hizalayın.
Kemikli yapıya ve rektuma göre tümör yerleşimi için görüntüleri gözden geçirin ve transdüser pozisyonunu gerekli gördüğü şekilde gözden geçirin. Minimum hedef dışı ısıtma ile tümör hacminde eşit ve doğru ısıtma olup olmadığını doğrulamak için dokuz tekrarlı termal görüntüleme sırasında test atışı sonikasyonunu tekrarlayın. Dilim konumunu, dönüştürücü konumunu ve direksiyon derinliğini ayarlayın ve gerekli görülen tekrarlanan test çekimleriyle ısıtma performansını onaylayın.
HIFU arıtma izleme yazılımını kullanarak, hareket edilecek mesafeyi ölçerek ve ardından programdaki ızgara koordinatlarını değiştirerek nihai ısıtma profili içindeki termometri izlemesi için ilgili bölgeyi veya ROI'yi tanımlayın. Termometri çıkışının sürüklenme düzeltmesi için sürüklenme tüpünden gelen sıvı sinyali içinde bir ROI ayarlayın. Bu sıvı sinyali, tümör seviyesindeki eksenel planlama görüntüsünde iyi tanımlanmamışsa, sürüklenme tüpü içindeki fiber optik sıcaklık probundan doğrudan çıkış, sürüklenme düzeltmesi için kullanılır.
Termometri ölçümleri için rektal prob sıcaklığına göre taban çizgisi sıcaklığını girin. Yazılımdaki 20 dakikalık hipertermi tedavi özelliklerini açın ve referans MR Görüntüleri toplandıktan ve termometri başladıktan sonra sonikasyona başlayın. Termal görüntüleme sırasında yerleşik orantılı bütünleştirici türev veya PID denetleyici yazılımını kullanarak 20 dakikalık bir işlem gerçekleştirin.
Seçilen ilacı, ROI'deki sıcaklık istenen sıcaklığa ısındıktan 1,5 dakika sonra enjekte edin. Rektal sıcaklık tedavi sırasında hızla artıyorsa ve 40 santigrat dereceyi aşarsa, sonikasyonu durdurun ve yeniden başlatmadan önce rektal sıcaklığın düşmesine izin verin. Tedavi tamamlandıktan sonra, fareyi MRI deliğinden çıkarın, kuyruk damarı kateter yerleştirme bölgesinde hemostaz sağlayın ve biyogüvenlik kabinine aktarın.
Ultrason jelini ve yağlayıcıyı arka bacaktan su kullanarak yıkayın. Fareyi kafesine aktarın ve iyileşmesini izleyin. Geri kazanım sırasında termal düzenlemeye yardımcı olmak için ısı lambasını kafesin bir ucuna doğrultun.
Bu hipertermi protokolünü kullanarak, arka bacaktaki tümörler, tedavi süresince sürekli olarak istenen ayarlanan sıcaklığa ısıtılabildi. Temsili tedavi sırasında izlenen sıcaklık bu şekilde gösterilmiştir. ROI'deki tüm voksellerin ortalama üst 10. yüzdelik dilimi ve en iyi 90. yüzdelik dilim sıcaklıkları burada sunulmaktadır.
Her fare için ROI dahilinde işlem sırasındaki ortalama sıcaklıklar, optimizasyon aşamasında standart sapma ile test edilmiştir. Genel ortalama sıcaklık da gösterilmiştir. Hipertermi tedavisinin başarı oranları da zamanla iyileşmiştir.
Tedavi başarısı dahil etme kriterlerine bağlıydı. Bu, sistemik sıcaklık, tümör sıcaklığı ve ROI ile varyasyondur ve distal ısıtma yoktur. Burada, mavi çizgi, tedavinin başarılı olduğu farelerin yüzdesini temsil eder ve turuncu çubuklar, tedavi edilen farelerin sayısını temsil eder.
Her tedavi, deneylerin yapıldığı ayrı bir tarihi ifade eder. Daha ileri çalışmalar için optimal hipotermi tedavi süresini belirlemek için, 10 dakika ve 20 dakika olmak üzere iki tedavi süresi test edildi. Yüksek performanslı sıvı kromatografisi ve kütle spektrometresi veya HPLC MS, tümörlerdeki doksorubisin miktarını değerlendirmek ve test edilen süreler arasındaki doksorubisin birikimindeki farkı ölçmek için kullanıldı.
Sonuçlar, 20 dakikalık ısıya duyarlı lipozomal doksorubisin artı hipertermi grubundaki tümördeki doksorubisin miktarı ile normal termi kontrolüne kıyasla anlamlılığı göstermektedir. Serbest doksorubisin gruplarında tümörde fark görülmedi. Kütleyi hazırlarken ve konumlandırırken, HIFU ışınının engelsiz olması zorunludur.
Işın yolundaki jel veya kemikteki hava kabarcıklarından kaçınılmalıdır. Çeşitli organlardaki farmakokinetiği ve toksisite seviyelerini analiz etmek ve bağışıklık sisteminin tedaviye anında ve gecikmiş yanıtını incelemek için doku ve kan topluyoruz.
