Name: construction of a preclinical multimodality phantom using tissue-mimicking materials for quality assurance in tumor size measurement
Uploaded: 2013-07-29T12:00:00
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Die Autoren sind dankbar, dass Dr. Madsen an der University of Wisconsin-Madison und Cristel Baiu bei Gammex Inc. für die Beratung auf TM Materialien. Die Autoren sind auch dankbar, dass Dr. Malcolm David Murray für die Bereitstellung der Methoden, um das Phantom zu konstruieren.

1. Phantom Design- Eine Zeichnung der präklinischen Multimodalität Phantom ist in Abbildung 1 7, 8 gezeigt. Die Größe des Phantoms 38 mm im Durchmesser und 115 mm in der Länge, um das Phantom in verschiedenen Tier-Scanner gescannt. Das Phantom enthält fünf Tumor-Simulation Prüflinge (Durchmesser: 14, 10, 7, 4 und 2 mm) in einer Tiefe von 10 mm innerhalb des Phantoms angeordnet. 2. Silikon-Formenbau Sili...

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	<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>

Das Ziel dieses Artikels war es, die Methoden für die Herstellung von Materialien für TM Multimodalität Bildgebung und der Bau einer präklinischen Multimodalität Phantom als QA-Tool für die genaue Messung der Größe des Tumors mit verschiedenen Modalitäten in mehreren Institutionen bieten. Wie bereits erwähnt, wurden TM Materialien ursprünglich von Dr. Ernest L. Madsen Labor an der University of Wisconsin Madison für eine Multi-Modalität Prostata Phantom entwickelt. Wir modifizierten Dr. Madsen TM Material P...

<html> Bewertung der Änderung in der Größe des Tumors ist ein wichtiger Endpunkt für die Bewertung der Aktivität der Anti-Tumor-Medikamente sowohl Tumorschrumpfung und Krankheitsverlauf 9, 10. World Health Organization (WHO) and Response Evaluation Criteria in Solid Tumors (RECIST) sind die kodifizierten Verfahren für die Beurteilung der anatomischen Tumorläsionen in bildgebenden Verfahren wie Ultraschall (US), Computertomographie (CT) oder Magnetresonanztomographie (MRT). Für WHO-Kriterien, wird das Produkt von Tumor maximalen Durchmesser und seinem größten Durchmesser senkrecht in der Transversalebene für Zielregionen 4 berechnet. Im Gegensatz dazu RECIST, wird die Summe der längsten Durchmesser in der transversalen Ebene für eine begrenzte Anzahl von Zielläsionen 4 berechnet. Trotz der stetig wachsenden Interesse an Tumor therapeutische Reaktion Einschätzung, hat es keine präklinischen Qualitätssicherung (QA) Phantom / QA Verfahren zur Bildgebung Biomarker. Inhalt &quot;&gt; Anbetracht dessen, dass die Tumorgröße Messung an WHO-Kriterien und / oder RECIST ist die einzige Imaging-Biomarker von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) zugelassen, als Ausgangspunkt der QA für andere Biomarker, Lee et al. konstruiert und gebaut UTHSCSA / Gammex Mark 1 und Mark 2 Phantome für QA der Tumorgröße Messung in Zusammenarbeit mit Gammex Inc 7. Die Mark 1 Phantom war eine überarbeitete Version eines kommerziellen US Gammex Phantom und somit war die Größe zu groß, um in passen Tier CT-und MR-Scanner. Auch einige Werkzeuge in der Mark 1 Phantom waren unnötig für Tumorgröße Messung. Die Mark 2 Phantom basierend auf RECIST, die der jüngsten FDA-zugelassenen Imaging Biomarker entwickelt wurde. Allerdings ist die Größe der Mark 2 Phantom war noch zu groß für MR-Scanner und CT-und MR-Bildqualität des Phantoms war nicht für eine genaue Messung der Größe des Tumors 7 akzeptabel. Die QS-Phantom beschrieb erLauf wurde neu gestaltet, um Mängel der bisherigen Phantome überwinden und gebaut unter Verwendung von modifizierten Gewebe-ähnlichen (TM)-Materialien und Protokolle in unserem Labor entwickelt. Dieser Beitrag beschreibt die Details der Protokolle für Phantom Bau: Erstens sind Verfahren zur Herstellung der Silikon-Formen zum Gießen von Tumor-Simulation Prüflinge benötigt werden und für die Montage eines Rotors zum Drehen eines Phantom der Gravitation Sedimentation zu verhindern eingeführt. Zweitens Protokolle zur Herstellung TM Materialien von D&#39;Souza et al. &#39;S für US, CT und MRT modifiziert 11 beschrieben. Die physikalischen Eigenschaften der TM Materialien wurden in jede Modalität getestet, um sicherzustellen, dass die TM Materialien menschlichen Weichteile dargestellt, wie in den Bildern mit den verschiedenen Modalitäten erfasst beobachtet, aber die Ergebnisse sind hier nicht dargestellt. Drittens wird das Protokoll für die Phantom-Bau beschrieben. Schließlich sind in den USA, CT und MRT-Bilder des Phantoms als Ergebnisse dargestellt.

<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

World Health Organization (WHO) und die Reaktionszeit Evaluation Criteria in Solid Tumors (RECIST) Arbeitsgruppen befürwortet einheitliche Kriterien für radiologische Beurteilung von soliden Tumoren in Reaktion auf Anti-Tumor-medikamentöse Therapie in den 1980er und 1990er Jahren auf. WHO-Kriterien messen soliden Tumoren in zwei Dimensionen, während RECIST-Messungen nur ein Dimension, die als mehr reproduzierbare 1, 2, 3,4,5 verwenden. Diese Kriterien wurden weithin als die einzige Imaging Biomarker von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) genehmigt 6 verwendet. Um Ansprechen des Tumors auf anti-Tumor-Medikamente auf Bilder mit Genauigkeit zu messen, sind daher eine robuste Qualitätssicherung (QA) Verfahren und entsprechenden QA Phantom benötigt. Um diesem Bedarf zu begegnen, die Autoren einen präklinischen Multimodalität (für Ultraschall (US), Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie (MRT)) Phantom mit Gewebe-ähnlichen (TM) aufgebautMaterialien auf die begrenzte Anzahl von Ziel-Läsionen durch RECIST durch die Überarbeitung ein Gammex kommerziellen US Phantom 7 erforderlich basiert. Die Anlage in Lee et al. Zeigt die Verfahren der virtuellen Fertigung 7. In diesem Artikel werden alle Protokolle in einer Schritt-für-Schritt-Mode zu Beginn mit den Verfahren zur Herstellung der Silikon-Formen zum Gießen von Tumor-Simulation Testobjekte im Phantom, gefolgt von der Herstellung TM Materialien für multimodale Bildgebung eingeführt und schließlich den Bau der präklinischen Multimodalität QA Phantom. Das primäre Ziel dieser Arbeit ist es, die Protokolle bieten für jeden in unabhängig Bau eines Phantoms für ihre eigenen Projekte interessiert zu ermöglichen. QA Verfahren zur Messung der Größe des Tumors und RECIST, WHO und Volumen Messergebnisse der Testobjekte an mehreren Institutionen mit diesen QA Phantom gemacht werden ausführlich in Lee et al. 8.

Abbildung 3 B und Abbildung 5 zeigen zwei Silikon-Formen zum Gießen Testobjekte und der Multimodalität Phantom, beziehungsweise. Die Länge × Breite × Tiefe jeder Form ist 109 mm × 37 mm × 21 mm und zwei Formen identisch sind Spiegelbilder. Eine Form hat 1 mm Löcher, wo TM Material eingefügt mit einer dünnen Nadel werden kann. Jede Form hat zusätzlich fünf Löcher für Ausrichtstäbe. Die Länge × Breite × Tiefe des Phantoms ist 115 mm × 38 mm × 24 mm und seine anfänglic...

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

Dieser Beitrag beschreibt die hausinternen Verfahren zur Konstruktion eines präklinischen Multimodalität Phantom von Gewebe-Nachahmung gemacht (TM)-Materialien für die Qualitätssicherung (QS) der Tumorgröße Messung in der Tier-Bildgebungsverfahren wie Ultraschall (US), Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie Resonanz-Tomographie (MRT).

Bau eines Präklinische Multimodalität Phantom Mit Tissue-ähnlichen Materialien für die Qualitätssicherung in der Tumor Größe Maß

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

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