Name: construction of a preclinical multimodality phantom using tissue-mimicking materials for quality assurance in tumor size measurement
Uploaded: 2013-07-29T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Construction of a Preclinical Multimodality Phantom Using Tissue-mimicking Materials for Quality Assurance in Tumor Size Measurement at JoVE.com

Авторы выражают благодарность доктору Мэдсен в Университете Висконсин-Мэдисон и Cristel Baiu на Gammex Инк за предоставление консультаций по ТМ материалов. Авторы также благодарны доктора Малкольма Дэвида Мюррея для обеспечения методов, позволяющих формировать фантом.

1. Phantom Дизайн Чертеж доклинических комплексного фантом показано на рисунке 1 7, 8. Размер Phantom составляет 38 мм в диаметре и 115 мм в длину, чтобы позволить Phantom, которые будут проверяться в различных сканеров животного. Phantom содержит пять опухоли, имитирующим тес...

<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>

Цель этой статьи заключается в предоставлении способы получения TM материалы для комплексного построения изображений и доклинических Phantom комплексном как QA инструмент для точного измерения размеров опухоли с использованием различных условий в нескольких учреждениях. Как упоминалос?...

<html> Оценка изменения размера опухоли является важным конечную точку для оценки активности противоопухолевых препаратов в обоих уменьшение размеров опухоли и прогрессирование заболевания 9, 10. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и критерии оценки ответа солидных опухолей (RECIST) являются кодифицированы методы оценки анатомических опухолевых очагов в области обработки изображений, такие как условия ультразвук (США), компьютерная томография (КТ) или магнитно-резонансной томографии (МРТ). Для критериям ВОЗ, продукт максимальный диаметр опухоли и ее крупных перпендикулярной диаметру в поперечной плоскости для целевой области вычисляют 4. В противоположность этому, для RECIST, сумма длинного диаметра в поперечной плоскости на ограниченное количество целевых повреждений рассчитывается 4. Несмотря на непрерывно растущий интерес к опухоли оценки терапевтического ответа, не было никаких доклинических обеспечения качества (QA) Phantom / QA процедуры для визуализации биомаркеров. Содержание &quot;&gt; Учитывая, что измерения размера опухоли основе критериев ВОЗ и / или RECIST является единственным биомаркеров изображений одобрены продуктами и лекарствами США (FDA), в качестве отправной точки QA для любых других биомаркеров изображений, Ли и др.. спроектированы и построены UTHSCSA / Gammex Mark 1 и Mark 2 фантомы для QA опухолевых измерения размера в сотрудничестве с Gammex Inc 7. Mark 1 Phantom был пересмотренный вариант Gammex коммерческой США Phantom и, таким образом, размер был слишком велик, чтобы вписаться в животных КТ и МРТ сканеров. Кроме того, некоторые инструменты в районе отметки 1 Phantom были ненужными для измерения размеров опухоли. Mark 2 Phantom был разработан на основе RECIST которая является самым последним FDA утвержденных изображений биомаркеров. Тем не менее, размер Mark 2 Phantom был все еще ​​слишком велика для МР-томографы и КТ и МРТ качество изображения Phantom не был приемлемым для точного измерения размеров опухоли 7. QA Phantom описал онповод был вновь разработана для преодоления недостатков предыдущей фантомы и построены с использованием модифицированной ткани имитирующие (TM) материалов и протоколов, разработанных в нашей лаборатории. Эта статья описывает детали протоколов для строительства Phantom: во-первых, методы вводятся для подготовки необходимых силиконовые формы для литья опухоли, имитирующим тест-объектов для сборки и поворотного устройства для вращения Phantom для предотвращения оседания гравитации. Во-вторых, протоколы для подготовки материалов, модифицированных ТМ D&#39;Souza с соавт. С для США, КТ и МРТ описаны 11. Физические свойства материалов ТМ были испытаны в каждой модальности чтобы гарантировать, что ТМ материалы представлены человека мягких тканей, наблюдаемые в изображениях, полученных с помощью различных методов, но результаты не показаны здесь. В-третьих, для строительства протокол фантом описано. Наконец, США, КТ и МРТ изображений Phantom представлены в виде результатов.

<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

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и критериями оценки ответа солидных опухолей (RECIST) рабочих групп выступают стандартные критерии для оценки радиологических солидных опухолей в ответ на противоопухолевую лекарственную терапию в 1980-х и 1990-х годах, соответственно. Критериям ВОЗ измерения солидных опухолей в двух измерениях, в то время как RECIST измерений используют только одну измерение, которое считается более воспроизводимым 1, 2, 3,4,5. Эти критерии были широко используются в качестве биомаркеров изображений только одобрены продуктами и лекарствами США (FDA) 6. Для того чтобы измерить ответа опухоли на противоопухолевых препаратов с изображениями в точности, следовательно, надежная обеспечения качества (ОК) и соответствующие процедуры QA Phantom необходимы. Чтобы удовлетворить эту потребность, авторы построили доклинических комплексном (для ультразвуковой (US), компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ)) Phantom использованием ткани имитирующие (TM)материалы на основе ограниченного числа целевых поражений требует RECIST путем пересмотра Gammex американских коммерческих Phantom 7. Приложение в Ли и др.. Демонстрирует процедуры фантомных изготовления 7. В этой статье все протоколы введены в шаг за шагом моды, начиная с процедуры подготовки силиконовых форм для литья опухоли, имитирующим тест-объектов в фантом, после чего подготовка ТМ материалов для комплексного изображения, и, наконец, строительство доклинических комплексном QA фантома. Основной целью этого документа является предоставление протоколов, чтобы тех, кто заинтересован в построении независимо Phantom для своих собственных проектов. Процедур ОК для измерения размера опухоли и RECIST, ВОЗ и объем результатов измерений тест-объектов, принятых на несколько организаций, использующих этот QA фантома подробно показано на Lee и соавт. 8.

Рисунок 3 В и 5 показаны два силиконовых форм для литья тест-объектов, а также комплексное Phantom соответственно. Длина × ширина × глубина каждой формы составляет 109 мм × 37 мм × 21 мм и две формы идентичны зеркальным изображениям. Одна пресс-форма имеет 1 мм отверстия, где TM м?...

Watch this Scientific Journal Video about Construction of a Preclinical Multimodality Phantom Using Tissue-mimicking Materials for Quality Assurance in Tumor Size Measurement at JoVE.com

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

Эта статья описывает внутренние процедуры построения комплексного доклинических Phantom изготовлена ​​из ткани имитирующие (TM) материалов для обеспечения качества (ОК) измерения размера опухоли на животных методы визуализации, такие как ультразвуковое исследование (США), компьютерная томография (КТ) и магнитно резонансная томография (МРТ).

Строительство Доклинические Phantom Комплексное использование ткани имитирующие материалы по обеспечению качества измерений размер опухоли

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

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Viral Nanoparticles for In vivo Tumor Imaging

Viral Nanoparticles for In vivo Tumor Imaging

Вирусный наночастиц для<em&gt; В естественных условиях</em&gt; Изображения опухоли

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

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

Производство большого количества Размер контролируемой опухолевых сфероидов Использование микролунках планшета

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

Продольная Измерение внеклеточного матрикса жесткости в 3D Опухолевые модели с помощью частиц отслеживания микрореология

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

Строительство и характеристика Fold биореактора Роман вокального

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

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

Проектирование и строительство искусственного внеклеточного матрикса (aECM) Белки<em&gt; Кишечная палочка</em&gt; Для кожи тканевой инженерии

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

На основе агарозы ткани, подражая оптических фантомы для диффузного отражения спектроскопии

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

Производство, брюшной аорты гидрогеля ткани подражая фантомы для проверки ультразвуковая эластография

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

Continuous Measurement of Biological Noise in Escherichia Coli Using Time-lapse Microscopy

Continuous Measurement of Biological Noise in Escherichia Coli Using Time-lapse Microscopy

Непрерывное измерение биологического шума в Escherichia Coli с использованием замедленной микроскопии

The protocol developed here offers a tool to enable computer tracking of Escherichia coli division and fluorescent levels over several hours. The process ...

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

Пациент-специфический поливинил Алкоголь Фантом Изготовление с ультразвуком и рентгеновским контрастом для планирования хирургии опухоли головного мозга

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

Поколение динамических экологических условий с использованием микрофлюидного устройства с высокой пропускной способностью

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