Bir fare Modeli Kullanılarak Akut Radyasyondan Bağlı Cilt zehirlilik Kantitatif Değerlendirme optik tayf Diffüz

Aşağıdaki yöntemler Sunnybrook Araştırma Enstitüsü Hayvan Bakım Etik Kurul kurallarına uygun olarak bulunmaktadır. 1. Diffüz Yansıtma Spektroskopisi Sistemi Daha önce tarif edilmiş olan bir el tipi, fiber-optik prob ve taşınabilir spektroskopik sağlama sistemi (Kim ve ark., 2010) kullanılarak dağınık yansıtıcılık spektrumları toplayın ve kısa bir süre için eksiksiz 1,2, Şekil 1 '(ve ilgili başlıklar)' de gözden geçirilmiştir. Akut Radyasyon Cilt Hasarı Fare Modeli 2. Hazırlık ve onları deneyler başlamadan önce bir hafta boyunca hayvan barınağında gelmesini bekleyin (örneğin atimik veya SKH-1 tercihen tüysüz,) Sipariş 6 haftalık fareler. Rezerv en az 3 olmayan bir ışınlanmış kontrol grubu için fare ve ışınlanmış bir grup için 5 fareler. başlangıç ​​DOS ölçümleri ve ışınlama öncesi, kulak yumruklar ya da kalıcı işaretleyici m kullanarak fareler etiketkuyruk arkings. Fareler çıplak değilseniz, yan cilt 2 cm yama ile 2 cm tüylerden, ancak bu cilt tahrişine neden olabilir. 3. Diffüz Optik Spektroskopi Veri Toplama elektronik güç kaynağı açın. Fare cilt için, boxcar filtre genişliği toplama süre 25 msn, sinyal ortalamalar için 25 ve 1 yazarak toplama yazılımı sinyal parametrelerini ayarlamak. Bu parametreler gürültüye satın alma süresi ve sinyal arasında makul bir denge sunuyor. Özel programlanmış satın alma yazılımı kullanarak, otomatik olarak, iki kaynak detektör ayırma mesafelerde bir arka plan okuma, R bg (LED kapalı) ve yaygın yansıma kazanmak "Acquire" butonuna tıklayarak R ölçümü (260 mikron, 520 mikron). toplam satın alma zamanı ~ 2 sn. ölçümler yapmadan önce oda ışık anahtarı basarak tüm floresan oda ışıkları kapatın. NOT: Fluorescent oda ışığı (bu ışıklar zamanla değişen ışık yoğunluğunu üretmek ve böylece bir arka plan sinyali olarak çıkarmak zordur) tespit sinyale parazit. Kullanılabilecek akkor ampuller yüksek arka plan düzeyleri (ve gürültü zayıf sinyal) önlemek için DOS prob bir mesafede ışık tutmak rağmen. 4. Hayvan Anestezi ve Temel DOS Ölçümleri Tüm bağlantıları sağlam ve likit izofluran seviyesi yeterli olduğunu olmasını sağlayarak anestezi makinesi hazırlayın. DOS prob rahat ulaşılabilecek bir sterilize, usulca yastıklı yüzeyi aşağı bantlanmış olabilir ekli tüp ve burun konisi ile bir anestezi indüksiyon odasına kullanın. 30 saniye için% 4 izofluran ile uyararak indüksiyon odasında bir anda farelerin bir kafes anestezi uygulayın. Sonraki 2 dakika süreyle% 2 izofluran miktarı indirin. Fare arka bacak bir ayak kısma hiçbir yanıt gözlemleyerek anestezi olduğundan emin olun. hızlaKendi tarafına yerleştirin, sterilize DOS sondalama alana bir fareyi hareket burun konisi içine burun tutturmak ve anestezi (% 2 izofluran) akışına burun konisi boru açın. NOT: Prosedür uzun 1'den sürerse – 2 dakika, kuruluğunu önlemek için gözleri veteriner merhem uygulayın. Fare cilt ölçümleri almadan önce,% 70 etanol ile silerek prob sterilize edin. Cildi sterilize etmeyin. Yerel damarsal dağıtıcı önlemek için emin böğür cilt üzerinde hafifçe probu yerleştirin. ölçüm süresi için elle sonda tutun. Bir kalıp üzerinde 5 nokta oluşumunu takip ederek 2 cm (ışınlanmış edilecek bölge) tarafından yaklaşık 2 cm'lik bir kanadını deri alanını sondalama ile yansıma veri elde. sonraki tüm ölçümler için tutarlı bu sondalama desen, alan, sonda basıncı ve vücut tarafı (sağ veya sol) tutun. NOT: Tüm tarama yaklaşık 60 sn sürer. Sonda basıncı l dağıtma olmadan bir tarama elde etmek için yeterli olmalıocal damar. Bir kurtarma kafesin içine fareyi hareket ettirin ve DOS sondalama alanının yanındaki fareyi üzerine getirin. Tüm fareler ölçülmüştür kadar 4.6 – Tekrar 4.2 adımları. sternal yatma korumak için yeterli bilinci yerine kadar gözetimsiz bir hayvan bırakmayın. 5. Hayvan ışınlama NOT: Bu protokol bir irradiator kullanımını gerektirir, ve hayvan hazırlık ışınlayıcı cihazının ihtiyaçlarını karşılamak için ayarlanması gerekebilir. Işınlama sırasında yan derinin yalnızca küçük bir alanda radyasyon ışınına maruz olmalıdır. ışınlayıcı steril bir tesiste yer almalıdır ve steril konut alanına fareler dönerken uygun kafes sterilizasyon dikkat edilmelidir. (- 4.2 adımlarda 4.1 gibi) ve ışınlama için hazırlamadan önce indüksiyon odasında bir defada bir fare uyuşturan anestezi makinesi hazırlayın. indüksiyon odasından, gen fare kaldırmaktly bir flep oluşturulması üzerinde ve gergin cilt altında yan deri ve yer bandı tutam. pleksiglas sahneye fare koyun ve özel bir kurşun jig ile vücudu kaplar (bir çalışma dizayn kanat deri yoluyla çekilecek izin veren bir yan pencere ile birlikte, alt dikdörtgen bir kutu ve en az bir ucu açık). jig pencereden flep çekin ve yavaşça sahneye kanadı bantlayın. NOT: Özel kurşun jig fare hareketsiz kadar küçüktür. Özel bir jig tam fare hareketsiz değil ise, o zaman, ek kısıtlayıcılara kullanımı ve / veya ketamin yönetmek (80-100 mg / kg) – tüm ışınlama boyunca hareketsiz kılınmış fare tutmak için intraperitonal enjeksiyon yoluyla (12.5 mg / kg 10) ve ksilazin prosedür. irradiator içine jig ve fare ile pleksiglas sahne yerleştirin. (Istenilen dozu ayarlarını (x-ışını kaynağı, gerilim, süre ve amper cilt mesafesi) belirleyin ve teslim örneğin, 160 kVp x- 11 cmışını 6.3 mA ile 2.5 dakika boyunca kaynak). NOT: yanıkları ve DNA hasarı önlemek için makine kullanım yönergeleri izleyerek x-ışını kaynağı ile DİKKAT kullanın. NOT: Atimik çıplak fareler 14 gün 35 Gy cevaben radyasyon sonrası etrafında nemli deskuamasyon geliştirmek, ancak 17 Gy ile sadece küçük yamalı deskuamasyon. , Irradiator dışarı aparatı ve fare alın ekranlama kaldırmak, bandı çıkarın ve bireysel kurtarma kafesine yerleştirin. anestezi kurtarıldı sonra normal paylaşılan kafes fare dönün. Tekrarlayın 5.2 adımları – tüm fareler için 5.4 ve kontrol fareler üzerinde sahte işlemini gerçekleştirin. Işınlama sonra, düzenli koşullarda hayvanlar ev. Anormal davranışlar (ağrı delalet olabilir, örneğin, kambur duruş) oluşursa, sorunu teşhis etmek için bir veterinere danışın. Ağrı azaltılması kg buprenorfin subkutan ya da veteriner tarafından yönetilen 0.1 mg / uygulanmasını içerebilir. kilo kaybı, normal b% 20 aşarsaody kitle, evin ayrı ayrı kendi kafeste ve yüksek besin yiyecek sağlamak. 6. Takip DOS Ölçümleri Monitör ve kantitatif DOS tekniğini kullanarak cilt reaksiyonu yoğunluğunu ölçmek. Işınlama 3,4 izleyen 12 gün – cilt değişiklikleri ve önceki çalışmaların görsel denetim DOS parametrelerinde büyük değişiklikler 6 civarında (başlangıca göre) beklenen düşündürmektedir. kayda değer değişiklikler modele bağlı olarak daha erken ya da geç yerini alabilir çünkü Ancak, diğer ölçüm süresi noktaları araştırmak için yararlı olabilir. DOS ekipman ve bölüm 4'te açıklandığı gibi anestezi makinası ve DOS ölçümleri elde 3.Prepare bölümünde açıklandığı gibi kalibrasyon ayarlayın. 7. Sonrası edinme İşleme NOT: Aşağıdaki bölümde tüm adımlar, yüksek performanslı yazılım ortamında oluşturulan özel bir program kullanılarak yapılmaktadır. Standart adlandırma manastırHer spektral edinme dosyası için iyonlar toplu işlem için izin istihdam edilmektedir. Tüm adımlar, Şekil 2'de gösterilmiştir. Arka plan okuma da dahil olmak üzere tüm ölçülen spektrumları çizgisinin (gürültü kat) çıkarın. Ölçüm spektrumunun R Ölçüm gelen Adım 3.3 elde edilen arka plan okuma, R bg (LED kapalı), çıkarın. Not: Bu makalenin geri kalanında tüm spektrumları gürültü zemin ve arka plan çıkarılır ve R Düzeltici olarak anılacaktır olduğu varsayılmaktadır. Bölüm 1 'de referans 1,2 de tarif edildiği gibi, tam yansıtma, R Ab R Corr dönüştürün. Göreceli yansıma ölçümleri elde, Rrel, Intralipid-% 20 fantomlarda (Fresenius Kabi, İsveç)% 48 kadar% 3 kısım kesirler artan Hayaletler (yani,% 3,% 6,% 9, …,% 48) ve Intralipid konsantrasyonuna karşı Rrel grafiğinin oluşturun. & Karşı R abs mutlak arsa üretmek# 956; s 'yansıtma difüzyon denklemini kullanarak 14. Her iki eğrinin tepe maç ve R abs x eksenini maç Rrel x eksenini ayarlayın. Belirli bir dalga boyu ve kaynak dedektör ayırma at kullanılarak y-eksenini ölçek: Not: Aşağıdaki bölümde, ölçümlerin tüm uydurma R abs sevk edecektir. 8. Spektral Verileri Montaj NOT: Aşağıdaki bölüm fareler cilt fonksiyonel parametrelerini almak için kullanılan teori ve uydurma algoritması özetliyor. Kullanılan tüm teori için, burada aşağıdaki makalelerde 14-18 ve referanslara bakın. Tüm denklemler (önceden programlanmış modülleri içeren) bir üst düzey bilimsel yazılım ortamında yaygın fizik veya mühendislik laboratuarlarında kullanılan programlanabilir varsayılır. a tanımlayan bir işlev Programbsorption spektrumu, ilgi denklem kullanılarak spektral aralıkta, ilgili tek tek kromoforlar toplamı olarak bir deri (l) u: STO 2 0 ile 1 arasında değişen unitless oksijen doygunluğu ise burada, H b toplam hemoglobin konsantrasyonu (g / L) 'dir. oksi elde, Ve deoksi , Prahl 19 on-line koleksiyonundan (metin dosyaları olarak depolanır) hemoglobin spektrumları. Cildin saçılma spektrumunu tanımlayan bir işlev Program A (cm-1) λ o = 1 nm ve k μ s 'değeri bir güç yasası bağımlılığı kullanan bir orta bağımlı güç faktörü16. Program Adımları 8.2 spektral denklemler dahil referans 14 denklemlerine dayanan yaygın yansıtma ileri modeli için bir matematiksel fonksiyon – ileri modeli fonksiyonu (içine 8.3, yani R (r, a (λ), 's u (l u )) R (burada R, H, b, STO 2, A, K) =. NOT: Çeşitli modeller bulunmakla birlikte, kararlı durum difüzyon teorisi denklemi dokusunda ışık dağılımı basit ve doğru bir açıklama sağlar. Program o kareler Bölüm 8.4 ileri modellenmiş yansıma spektrumları arasındaki fark ve ölçülen yansıtma spektrumları bir işlev. Iteratif 8.5 küçüğüdür Bölüm en küçük kareler fark fonksiyonu kadar H b, STO 2, A, ve k değiştirin. MatLab'ın lsqcurvefit otomatik olarak bu adımı gerçekleştirmek için kullanılabilir. Repeaölçülen tüm yansıtma veri setleri için (H b STO 2, A ve k) DOS parametrelerini elde etmek için 8.6 – t 8.5 adımları. 5 normalize sonda nokta ölçümlerinin – 3 her fare setinin ortalaması kullanılarak karşılık gelen benzersiz bazal ölçümü ile DOS parametresinde göreceli değişiklik çizilir. Bu araziler MatLab'ın arsa komutunu kullanarak oluşturulur. 9. Görsel Radyasyon Dermatit Puanlama Dönemi Monitör ve nitel derecelendirme ölçeği kullanılarak deri reaksiyonu yoğunluğunu puan ışınlama sonrası her 48 saat (- 24 saat aşağıdaki ışınlama bir de değişiklikler 3 gözlemlemek olabilir) (Douglas ve Fowler derecelendirme ölçeği 20). İki kör araştırmacılar idealdir. Bir el kamera ve referans ölçek (yani, cetvel) ile fotoğraf Kazanılması değerlendirmeler ile yardımcı olabilir. NOT: Her iki gün ışınlama sonrası cildi Puanlama fo optimum DOS ölçüm sürelerini belirlemek yardımcı olabilirmodeli r. Daha sık puanlama modeli ve araştırma sorusu bağlı olarak önemli verileri verebilir. her bir zaman noktasında her bir grubun medyan çizilir. Belirli zaman noktalarında veya her eğri altındaki ortalama genel alanlarda gruplarını karşılaştırmak. Fareler istenen cilt iyileşmesi noktasında (örneğin, 4 hafta) kadar takip edildikten sonra, uygun bir (onaylı) yöntemi ile fareler euthanize.