Sonodinamik tedavi, bu hızlı büyüyen ve agresif beyin tümörü olan glioblastoma için kesisiz, tümöre özgü ve düşük yoğunluklu bir ultrason tedavisidir. MR rehberliği, bu odaklanmış ultrason enerjisinin belirli beyin bölgelerine hassas bir şekilde iletilmesini sağlar, böylece normal beyin dokusunu ve anlamlı alanı korur. Bu protokol, araştırmacılara klinik öncesi sonodinamik tedavi için bir kılavuz sağlar ve bir kemirgen modelinde glioblastomun tedavisi için literatür destekli parametreleri içerir.
Bu teknik, beyin tümörlerini ve diğer merkezi sinir sistemi hastalıklarını invaziv ameliyatlara gerek kalmadan, ağrılı kemoterapilere gerek kalmadan veya radyasyon tedavisine gerek kalmadan iyonlaştırıcı olmayan radyasyon kullanarak tedavi etme potansiyeline sahiptir. Bu çalışma hakkında bildirilen protokol, odaklanmış ultrason, MR kılavuzluğunda Fokuslu ultrason, sonodinamik terapi ve sinirbilimleri ile ilgilenen araştırmacılar için genel olarak tekrarlanabilir ve güvenilir kabul edilebilirken, MRG ve odaklanmış ultrason sisteminin uygun kullanımı için teknik uzmanlık gereklidir. Prosedürü gösteren, bir araştırma mühendisi ve laboratuvarımdan yükselen bir yıldız bilim adamı olan Griffin Mess olacak.
Başlamak için, burun konisi parçasını yuvasına yerleştirerek MRI yatağını hazırlayın. Daha sonra ısırma çubuğunu, burun konisinde ve yatağın ucunda bulunan ısırma çubuğu deliklerinden kaydırın, ısırma koruyucusu ucu MRI yatağındaki açık kuyunun üzerinde gezinir. Anestezi uygulanmış hayvanı, kulakları stereotaktik kulak çubuğu delikleriyle aynı hizada olacak şekilde MRI yatağına yerleştirin ve yerinde tutmak için dişlerini ısırma koruyucusundan geçirin.
Burun konisini, hayvanın burnunun üstüne yerleştirilecek şekilde öne doğru kaydırın. Kulak çubuklarını MRI yatağının her iki yanındaki deliklerden kaydırın ve her iki kulak çubuğu da farenin kulak kanallarına sığana kadar hayvanın kafasını kaldırın. Hayvanın rahat bir pozisyonda olduğundan emin olun.
Ardından, düz uçlu bir tornavida kullanarak, her iki kulak çubuğunu, burun konisini ve ısırma çubuğunu kilitlemek için MRI uyumlu vidaları takın. Hayvan beklerken, vücut ısısını korumak için MRI yatağını ılık bir ısı yastığına yerleştirin. Fantomu karşılık gelen MRI yatağı konumuna yerleştirin ve ardından MRI yatağını ilgili yuvasındaki MRI yuvasına yerleştirin.
MRG beşiğini MRG'deki ilgili konumuna yerleştirin. Fantomun MRI taramasını yapın. Kızağı mıknatıs deliğinden çıkarın, ancak tarayıcıda tutun.
Fantomu içeren MRI yatağını yuvadan çıkarın ve ardından alttaki mandalı doğru yuvasına kaydırarak fantomlu yatağı MRGFUS sistemine yerleştirin. Kayıt ucunu, fantoma doğru aşağı bakacak şekilde dönüştürücü kolundaki manyetik yuvalara yerleştirin. Yazılımda, kılavuzlu odak bulma'yı seçin ve ardından kılavuzlu odaklı bulmayı başlatmak için jog modunu seçin.
Jog modu değiştirildikten sonra, dönüştürücü kolunda sırasıyla sol, sağ, ileri, geri, yukarı ve aşağı yönlerde manuel olarak hareket etmek için sol, sağ, yukarı, aşağı, sayfa yukarı ve sayfa aşağı tuşlarını kullanın. İşaretçinin ucu hayaletin üst kısmında yer alan çarpı deseninin ortasına değene kadar işaretçiyi üç boyutta da manuel olarak ayarlayın. Eksenel fantom dilimleri daha sonra ekranı sağ tarafta dolduracaktır.
Bilgisayar faresinin kaydırma çubuğunu kullanarak bu dilimler arasında gezinin. Görüntüyü tıklatıp basılı tutarak ve ardından bilgisayar faresini yukarı veya aşağı hareket ettirerek parlaklığı ayarlayın. Hayaletin ortasına tıklayın ve kırmızı bir daire açılacaktır.
Daireyi tıklayın ve aynı çapa gelene ve hayaletin çevresiyle aynı hizaya gelene kadar sürükleyin. LR, AP ve SI'yı ayarla'ya tıklayarak bu ev konumu koordinatlarını kaydedin. Jog modunu kapat'ı tıklayın. Kayıt ucunu dönüştürücü kolundan çıkarın ve ardından odak bulmadan çık'ı seçin.
Başlatma sırasını tamamlamak için başlangıç konumunu onaylayın. Stereotaktik olarak sabitlenmiş hayvanı içeren MRI yatağını alın ve daha önce MRI tarayıcısına bağlı olan MRI yuvasına yerleştirin. Giriş ve çıkış anestezi tüplerini MRI makinesindeki ilgili tüplere takın.
Hayvanı içeren MRI beşiğini MRI deliğine kaydırın ve fantomun yerleştirildiği yerle aynı konumu koruduğunuzdan emin olun. Hayvan beyninin yerini görmek için bir lokalizatör ve ardından MRI ayarlarını kullanarak tüm beyni kapsayan kontrast sonrası T1 ağırlıklı bir MRI taraması yapın. Yazılımda, ana başlatma sayfasına gidin ve kılavuzlu odak bulmaya tıklayın.
Ardından jog modu açık'a tıklayın. Daha sonra, jel kafatasının üzerindeki tüm kafa derisini kaplayacak şekilde hayvanın kafasına bir miktar santrifüjlenmiş ultrason jeli yerleştirin. Daha sonra su banyosunun %80'ini deiyonize ve gazdan arındırılmış suyla doldurun ve su banyosunu platformdaki ilgili sütunlarına yerleştirin.
Alt zar hayvanın kafasındaki ultrason jeline temas edene kadar su banyosunu indirin ve su ile jel arasında bir bağlantı yüzeyi oluşturun. Ultrason dönüştürücüsünü su banyosuna daldırın ve dönüştürücü yüzeyinde hava kabarcığı oluşmadığından emin olun. Dönüştürücü kolunu indirdikten sonra, dönüştürücü yüzeyi su altında kalırken manyetik yuvaları birbiriyle hizalayın.
Seri çekim modu için, sonikasyon ayarları sekmesine gidin ve sonikasyon süresini girin. Sayfanın üst ortasındaki hedef simgesine tıklayın ve FUS odak bölgesinin hedefleneceği doğru MRI diliminde uygun yerleri seçin. Odak noktasına tıklandığında koordinatlar vurgulanır ve görüntüdeki ilgili odak bölgesi maviye döner.
Tablodaki son sütun, her odak noktasında sonikleştirilecek güç seviyesini gösterir. Tüm odak bölgelerinden memnun kaldığınızda, hareket testini seçin. Hazır olduktan sonra, sonikasyon protokolünü başlatmak, dönüştürücüyü hareket ettirmek ve seçilen her odak bölgesinde FUS parametrelerini uygulamak için sonikasyonu başlat'ı seçin.
Tümörlerin tedavi öncesinden SDT tedavisinden 24 saat sonrasına kadar büyüme hızı, ölçülen lüminesans temelinde hesaplandı. Sonuçlar, tedavi edilen hayvanların kontrollere kıyasla tümör büyümesinde bir azalma gösterdiğini göstermektedir. Ayrıca, kontrastlı MR görüntüleme, tümörlerde kontrast maddenin ortalama gri tonlama yoğunluğunun, kontrol grubunda tedavi edilen gruplara göre daha büyük bir büyüklüğe yükseldiğini gösterdi, bu da tedaviyi takiben tümörlere daha az miktarda kontrast madde girdiğini gösterdi.
Glioblastoma beyin tümörlerinin tedavisi için rapor edilen protokolü geliştirmiş olsak da, diğer meslektaşların ve araştırmacıların kendi özel araştırmaları için kendi parametrelerini nasıl optimize edeceklerini öğrenmek için sabırsızlanıyoruz. İyi haber şu ki, sonodinamik tedavi şu anda insan klinik deneylerinde birinci aşama testlerinden geçiyor ve hastalarımız için vaatlerini öğrenmek için sabırsızlanıyoruz. Maksimum verimlilik için, hayvan modellerinde bildirilen bu tedavinin klinik öncesi optimizasyonu, çok çeşitli sonosensitizörlerin yanı sıra kombinasyon terapileri de dahil olmak üzere set ve ortamı incelemek için gereklidir.
