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Methodenartikel

Genregulation und gezielten Therapie bei Magenkrebs peritonealen Metastasen: radiologische Befunde von Dual Energy CT und PET/CT

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DOI:

10.3791/56526

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22. Januar 2018

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1Department of Radiology, Ruijin Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, 2Department of Nuclear Medicine, Ruijin Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, 3GE Healthcare China, 4Department of Surgery, Cedars-Sinai Medical Center

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt den Wert der dual-Energy-CT und PET/CT bildgebender Verfahren in Tumor-Bildgebung und Wirksamkeit-Bewertung. Dieser Artikel beschreibt die Forschungsmethoden und die Ergebnisse von dual-Energy-CT und PET/CT zur Bewertung der Genregulation und gezielte Behandlung von Magenkrebs peritonealen Metastasen erworben.

Zusammenfassung

Magenkrebs bleibt vierter Krebsinzidenz weltweit mit einer fünf-Jahres-Überlebensrate von nur 20-30 %. Peritonealen Metastasen ist die häufigste Art von Metastasen, die inoperablen Magenkrebs begleitet und ist eine definitive Determinante der Prognose. Verhinderung und Steuerung der Entwicklung von peritonealen Metastasen könnte helfen, das Überleben von Patienten mit Magenkrebs zu verlängern eine Rolle. Eine nicht-invasive und effiziente bildgebende Verfahren hilft uns, die Invasion und Metastasierung Prozess der peritonealen Metastasen zu identifizieren und zu überwachen, die Änderungen im Tumor Knötchen in Reaktion auf Behandlungen. Dies ermöglicht uns eine genaue Beschreibung des Entwicklungsprozesses und molekularen Mechanismen der Magenkrebs zu erhalten. Wir haben vor kurzem Experiment mit dual-Energy-CT (DECT) und Positronen-Emissions-Tomographie/berechnet-Tomographie (PET/CT)-Plattformen für die Erkennung und Überwachung der Magen Tumor Metastasen in den nude Mäusen Modelle beschrieben. Wir haben gezeigt, dass wöchentliche kontinuierliche Überwachung mit DECT und PET/CT dynamische Veränderungen der peritonealen Metastasen identifizieren kann. Der sFRP1-Überexpression in Magenkrebs Mäuse Modelle zeigten positive radiologischen Leistung, eine höhere FDG-Aufnahme und zunehmende Verbesserung und der SUVmax (standardisierte Aufnahme Wert) der Knötchen demonstriert eine offensichtliche Veränderung Tendenz in als Reaktion auf gezielte Therapie von TGF-β1-Inhibitor. In diesem Artikel wir beschrieben die detaillierte nichtinvasive bildgebenden Verfahren um komplexere forschen auf Magenkrebs peritonealen Metastasen mit Tiermodellen und repräsentative bildgebenden Ergebnisse geliefert. Die Verwendung von nicht-invasiven bildgebenden Verfahren sollte können wir besser verstehen die Mechanismen der Tumorgenese Tumorwachstum zu überwachen und bewerten die Wirkung von therapeutischen Interventionen für Magenkrebs.

Einleitung

Magenkrebs (GC) bleibt die vierthäufigste Bösartigkeit und die zweithäufigste Ursache von Krebs Sterblichkeit weltweit1. Obwohl die Genauigkeit bei der Diagnose und Behandlung von Magenkrebs erheblich verbessert wurde, peritoneale Metastasierung ist der wichtigsten Punkt der Magenkrebs Prognose oder Wiederholung und eine definitive Determinante der postoperativen Tod2. Es ist allgemein anerkannt, dass peritonealen Verbreitung eine lebensbedrohliche Metastasen, ist wobei die Krankheit wird unkontrollierbar und die Prognose des Patienten ist schlecht, sobald peritonealen Verbreitung besteht. Daher die Erkennung und therapeutische Wirkung Bewertung der peritonealen Metastasen Magenkrebs ist entscheidend für die klinische Praxis.

Die zunehmende Inzidenz und Mortalität von Magenkrebs hatten Forscher, die molekularen Mechanismen zu identifizieren angespornt. Die hohe Expression von Genen wie sekretierten frizzled-related Protein 1 (sFRP1) führen zu einer Aktivierung der Signalweg in den frühen Stadien des Magenkrebs, Förderung des Prozesses der Tumor Wachstum, Proliferation, Differenzierung und Apoptose3 , 4 , 5 , 6 , 7. sFRP1-Überexpression Zellen zeigten eine Zunahme in der Expression von TGFβ, nachgelagerte Ziele und TGFβ-vermittelten EMT-8. Frühere Studien haben gezeigt, dass die TGF-β1-Ebene mit peritonealen Metastasen und die TNM-Stadien von Magenkrebs korreliert ist. Wir haben die Änderungen in Krebs-Zell-Proliferation von sFRP1 Überexpression und TGF-β1 Hemmung reguliert beschrieben, und etablierten Tiermodelle für peritonealen Metastasen, die Leistung der Tumor Bildgebung unter dem Einfluss der Genregulation zu zeigen.

Tiermodelle für Magenkrebs sind unverzichtbare Werkzeuge für die Erforschung der Tumorentwicklung und experimentieren mit verschiedenen therapeutischen Strategien ohne Tiere zu opfern. Tiermodelle haben bewährt sich Untersuchung der Bildungsmechanismen von Tumoren und Zellen der Ursprung, das Vorhandensein von Krebs-Stammzellen und verschiedene neue therapeutische Strategien zu prüfen. Eine Echtzeit-nicht-invasive Technik bieten daher eine genaue Beschreibung der Entwicklung des gastrischen Tumoren und ansprechen des Tumors zu Behandlungen, die die Entwicklung der peritonealen Metastasen Knötchen in den nude Mäusen zu identifizieren und überwachen die Veränderungen der kann eine Tumor in Reaktion auf verschiedene experimentelle und therapeutische Interventionen.

Derzeit, Multi-Detektor CT (Kühlgitter) spielt eine wichtige Rolle in der TNM Inszenierung von Magen-Krebs und eignet sich für die Vorhersage Tumor Resectability präoperativ9. Allerdings haben radiologische Studien an Patienten mit histologisch nachgewiesenen Magen-Karzinom hauptsächlich basiert auf Morphologie. DECT-Bildgebung erstreckt sich die Parameter entsprechend funktionelle Informationen durch die Bereitstellung von monochromen Bilder und möglicherweise hilfreich für die Verbesserung der N Inszenierung Genauigkeit für Magen-Krebs. Darüber hinaus wird diese Technik die Übernahme von Material-Zersetzung Bilder aktivieren, die möglicherweise nützlich zu differenzieren zwischen differenziert und undifferenzierte Magen-Karzinom und metastasierten und nicht-metastasierten Lymphknoten10 . Mit der Einführung von DECT wurde der funktionelle Bildgebung Aspekt der CT auch in klinische Anwendungen, einen Beitrag zur Bewertung der therapeutischen Wirksamkeit und Vorhersage Patienten Prognosen11,12,13hinzugefügt. PET/CT ist eine nützliche bildgebendes Verfahren für die Erkennung und die Inszenierung von Magenkrebs und kann das Wiederauftreten des Tumors effektiv bewerten14. Tumor-Zell-Proliferation und Angiogenese waren beide betrachtet, in die Entwicklung eines nachweisbaren Tumor15erforderlich, Tumor Knötchen zeigten eine positive Performance mit höheren SUVmax auf PET/CT basiert auf ihre Vorliebe für aerobic Glykolyse, 18F-FDG, ein Glukose-Analog, wurde als viel versprechende Tracer bei der Diagnose von Tumoren, kombiniert mit PET/CT16ausgenutzt. Diese Methode beruht auf der raschen Glukose-Verbrauch des Tumorgewebes und hat breite klinische Anwendungen, einschließlich Unterstützung bei der Erkennung, Inszenierung und Evaluierung der Prognose von Tumoren sowie die Überwachung der Tumoren als Reaktion auf Therapie17 , 18. als nicht-invasive Methoden, DECT und PET/CT haben zu bösartige Tumoren diagnostizieren und ansprechen des Tumors zu verschiedenen Therapien beurteilen verwendet worden.

Unsere Fraktion hat Verwendung dieses nicht-invasive bildgebende Verfahren mit DECT und PET/CT-Scanner zu erkennen und überwachen den Prozess von Tumorwachstum und Metastasierung in lebenden Mäusen19. Wir erforschten bildgebenden Befunde veranlasst durch die sFRP1-Überexpression in Magenkrebs Zellen in Vivo mit Hilfe von nackten Mäusen mit DECT und PET/CT und die Veränderungen des SUVMax. Wertes nach gezielten Therapie von TGF-β1-Inhibitor beschrieben, bestätigen die Entwicklung des Tumors Knötchen in das Peritoneum nach gen Induktion, und studierte auch die Änderungen im Tumor Knötchen in Reaktion auf experimentelle Behandlungen. In diesem Beitrag stellen wir Ihnen detaillierte Verfahren zur Modellierung von Magen-Tumor peritonealen Metastasen bei Mäusen und ihre Erkennung und Überwachung mit DECT und PET/CT.

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Protokoll

Diese Arbeit erfolgte in strikter Übereinstimmung mit den Leitlinien für die Pflege und Nutzung des Labor Tiere der Shanghai Jiao Tong Universität festgelegten Standards und wurde durch das Labor Animal Ethics Committee von Ruijin Hospital genehmigt.

(1) Magenkrebs peritonealen Metastasen Tiermodell

  1. Teilen Sie eine mäßig differenzierte SGC-7901 menschlichen Magen-Krebs-Zell-Linie in ein SGC-7901/sFRP1-Gruppe und ein SGC-7901/Vector Gruppe. Kultur der zwei Gruppen von Zellen getrennt in RPMI 1640 mit 10 % fötalen Rinderserum, 100 Einheiten/mL Streptomycin und 100 µg/mL Penicillin bei 37 ° C in eine feuchte Atmosphäre mit 5 % CO2ergänzt.
  2. Verwenden Sie ca. 4-6 Woche-alten weiblichen Athymic BALB/c nackten Mäusen mit Körpergewicht von 25 bis 30 g. Ort Tieren unter bestimmten Pathogen-freies Bedingungen in einem Tierhaus.
  3. Teilen Sie Mäuse nach dem Zufallsprinzip in der sFPR1-Überexpression-Gruppe und die sFPR1 leer Ladegruppe.
    Hinweis: Jede Gruppe hatte zehn nackte Mäuse; zwanzig Mäuse wurden randomisiert in TGF-β1 Behandlung und TGF-β1 Kontrollgruppe mit bis zu 5 nackten Mäusen pro Tierkäfig eingeteilt.
  4. Bestimmen Sie die sFPR1-Überexpression peritonealen Metastasen Xenograft Modelle Gruppe durch die Gabe von 150 µL (2 x 106 Zellen/mL) Suspensionen von SGC-7901/sFRP1 Zellen durch die Bauchhöhle; SGC-7901/Vektor Zellen verabreicht werden, um die leeren Ladegruppe zu etablieren.
    Hinweis: Verwenden Sie ein Hemocytometer Zählmethode zur Bestimmung der Konzentration von Zellen20.
  5. Bestimmen Sie die peritonealen Metastasen Xenograft Modelle Gruppe durch die Gabe von 150 µL (2 x 106 Zellen/mL) Suspensionen von SGC-7901 Zellen durch die Bauchhöhle. Verabreichen Sie die Ziel-Therapie von TGF-β1-Inhibitor SB431542 nach einer Frist von zwei Wochen des Wachstums durch intraperitoneale Injektion in einer Dosierung von 100 µL/10 g Körpergewicht täglich an Mäusen in der Behandlungsgruppe.
    1. Verabreichen Sie normale Kochsalzlösung bei der gleichen Dosis an Mäuse in der Kontrollgruppe.
  6. Führen Sie die DECT und PET/CT Scan-1 Tag vor der Behandlung und 1 Tag, 7 Tage, 14 Tage und 21 Tage nach der Behandlung.

(2) DECT für peritonealen Metastasen Tiermodell

Hinweis: Das Tier imaging Experiment gelang auf die dual-Energy-CT-Scanner (siehe Tabelle der Materialien). Wir haben das zugehörige DECT bildgebende Protokoll nach den bisherigen Studien.

  1. Setup für DECT imaging-Protokoll
    1. Wählen Sie auf der bildgebenden Konsolencomputer "Protokoll-Management" das Symbol die nächsten Schnittstelle eingeben, und klicken Sie dann die Option "Protokoll-Management" den Protokoll-Management-Bildschirm anzeigen.
    2. Wählen Sie in der "User Protocol"-Schnittstelle der Bauchbereich, die Bauch Protokolle Liste einzugeben.
    3. Klicken Sie auf den leeren Raum in der Protokoll-Listen und wählen Sie die Schaltfläche "Neu", geben Sie den Namen eines neuen Protokolls: "Tier-DECT-Scan". Drücken Sie die "Enter"-Taste auf der Tastatur und klicken Sie "Scout" im Popup-Fenster, klicken Sie auf "OK", um die Scout-Serie (erste Serie) einrichten.
    4. Wählen Sie die "XY" Modus für "Anatomische Bezugspunkt" und die "kopfüber Rückenlage" für "Patienten-Orientierung". Klicken Sie auf die Option "automatische Übermittlung" und wählen Sie die Workstation-Position, wo der Bildserie hochgeladen werden. Name "Scout-Phase" in Serie Beschreibung.
    5. Im Fenster "Ansicht bearbeiten" Vergewissern Sie sich, die entsprechenden Scan-Parameter sind wie folgt festgelegt: "Start-" und "Endposition" Optionen festlegen "S50" und "I50" bzw. "KV" auf "100", "mA" "80", "90°" für "Lateral Scout Position", "0°" für "AP-Scout-Position ", und"scout WW/WL"bei"400/40".
    6. Als Nächstes erstellen Sie die zweite Serie für das Scannen nicht verbessert. Klicken Sie auf "Erstellen Sie neue Serie", in das Popup-Fenster, wählen die Symbole "Axial" und "Erstellen nach".
    7. Benennen Sie die Serie als "-C-Phase" in der Serie Beschreibung und Turn "Localizer"auf anzeigen. Wählen Sie in der Scan-Typ-Schnittstelle, die "spiralförmige" Scan-Typ und 0,5 s für "Umlaufzeit", klicken Sie auf "Dicke Speed" Option Parameter einstellen (Detektor Abdeckung bei 40 mm, spiralförmige Dicke bei 0,625 mm, Tonhöhe und Geschwindigkeit bei 0.516:1/20.62, Umlaufzeit bei 0,5 s) in das Popup-Fenster Fenster, Intervall bei 0,625 mm, Gantry Tit bei 0, SFOV wählen Sie kleine Körper, kV bei 100, klicken Sie auf "mA" dann geben Sie 600 für manuelle mA.
    8. Klicken Sie auf das Symbol "Recon Parameter" und öffnen Sie die "Recon" Pop-up-Fenster zu. Wählen Sie "Plus" im Recon Modus; Klicken Sie auf "Slice", um "ss50 slice 50 %" Modus in der 'ASiR-Setup-Bildschirm"auswählen. Legen Sie die verbleibenden Parameter wie folgt: DFOV 25 cm, R/L und A / P-Center bei 0 cm, Recon Typ wählen Sie "Stnd", Matrix-Größe bei 512.
    9. Die dritte Serie der Scan zu erstellen, für verbesserte Abtastung durch Wiederholung von Schritt 2.1.8, nennen Sie es als "+ C QC-Phase" und aktivieren Sie "Show Lokalisierer"; die erste Gruppe besteht aus der Einrichtung des arteriellen Phase-Serie.
    10. Klicken Sie in der "Scan-Typ"-Schnittstelle auf "GSI (Edelstein Spectral Imaging)" und wählen Sie "spiralförmige" Scan-Typ, wählen Sie das Protokoll "GSI-52" im Fenster "Bauch GSI voreingestellte Auswahl". Satz Ort beginnen und enden Lage nach dem Scannen nicht verbessert.
      1. Klicken Sie auf das Symbol "Recon Parameter" und öffnen Sie die "Recon" Pop-up-Fenster zu. Im Recon-Modus klicken Sie auf "Plus" und in "GSI-Option" auswählen "QC"; die übrigen Parameter sind die gleichen wie in Schritt 2.1.8.
    11. Klicken Sie auf das Symbol "R2" und wählen Sie "Ja" in die Registerkarte "Recon aktiviert" und wählen Sie "Dicke" bei 0,625 und geben Sie 0,625 für "Intervall". Öffnen Sie das "Recon Option" Popup-Fenster in Recon Modus wählen Sie "Plus"; GSI-Optionen, klicken Sie auf "Mono" und der keV auf 70 keV; im ASiR-Setup-Fenster, wählen Sie die "GS40 40 %" Modus für das GSI ASiR-Setup. Die übrigen Parameter werden mit Schritt 2.1.8 festgelegt. Benennen Sie diesen Schritt als "+ C 70keV Phase".
    12. Klicken Sie auf das Symbol "R3" und wählen Sie "Ja" in die Registerkarte "Recon aktiviert" "Set"Dicke"bei 1,25 und Typ 0,625 für"Intervall". Öffnen Sie das "Recon Option" Popup-Fenster in Recon Modus wählen Sie "Plus" und "IQ verbessert"; in den GSI-Optionen, klicken Sie auf "Mono", legen Sie die keV bis 70 keV und klicken Sie auf "GSI-Datendatei"; sicherstellen Sie, dass das GSI ASiR-Setup im Einklang mit Schritt 13 fort. Die übrigen Parameter werden wie in Schritt 2.1.8 festgelegt. Nennen Sie dies als "+ C Mono-Phase".
    13. Klicken Sie auf "Gruppe hinzufügen" erstellen scan zwei Gruppen, um das Portal Phase und die Verzögerung, bzw. vertreten. Stellen Sie sicher, dass die "Start Position" und "Endposition" reicht jeder Scan-Phase und die übrigen Parameter identisch mit der arteriellen Phase sind. Geben Sie die Delay-Zeit in "Vorbereitungsgruppe": die erste Gruppe (arterielle Phase) bei 0 s, die zweite Gruppe (Portal Phase) bei 8 s und die dritte Gruppe (Verzögerung Phase) bei 16 s.
    14. Klicken Sie auf die Option "Annehmen", das Protokoll zu speichern, nachdem alle Einstellungen vorgenommen haben.
  2. DECT-imaging-Prozess
    1. Wählen Sie die nackte Mäuse nach dem Zufallsprinzip aus der Behandlung und Kontrollgruppen vor jedem Scan. Legen Sie die ausgewählten Tiere in neue Käfige und markieren Sie sie separat.
    2. Schnell die Mäuse für 4 h mit Wasser aber ohne Nahrung oder Bettwäsche.
    3. Entfernen Sie die experimentellen Mäuse aus dem Tierversuch Center 1 h vor dem Scan zu, und stellen Sie sicher, dass die Mäuse in einer neuen, warmen Umgebung platziert werden, bis der Scan beginnt.
    4. Betäuben Sie alles, was die experimentellen Mäuse mit einer intraperitonealen Injektion von 2,5 % Pentobarbital-Natrium (1,0 mL/kg Körpergewicht) vor DECT scan imaging zu, und bestätigen Sie die Tiefe der Narkose durch die Zehe Prise Reflex. Verwenden Sie Salbe auf die Augen, um Trockenheit während der Narkose zu verhindern.
      Hinweis: Sicherstellen Sie, dass jede nackte Maus in die untere Position ist bei der Injektion von Drogen, wodurch Schäden an inneren Organen. Achten Sie auf die Einstichstelle und die Tiefe der Injektion. Setzen Sie die Spitze der Spritze in einem 45°-Winkel an der Innenseite des rechten/linken Unterbauch, und sicherzustellen Sie, dass die Nadel Tiefe Injektion in den Darm und andere Organe vermieden wird.
    5. Klicken Sie auf "Neuen Patienten", geben Sie die grundlegende Informationen über die Maus, einschließlich seiner Patienten-ID und Name. Das "Benutzer-Protokoll" klicken Sie auf den "Bauch-Protokoll" und wählen Sie das "Tier DECT Scan" Protokoll der Bedienoberfläche zu treten.
    6. Nach Anästhesie induziert wird, jede Maus auf ein Tier Befestigung-Plattform in der Rückenlage und fixieren Sie seinen Schweif mit Klebeband um sicherzustellen, dass es nicht verbiegen. Sterilisieren Sie die Rute mit Alkohol für die anschließende Kontrast Agent Injektion in die Heck-Vene.
    7. Das CT-Scan-Bett zu bewegen, damit die externe Positionierung Linienlaser über den Unterleib des Tieres ist. Klicken Sie auf die Taste "reset", wenn die Positionierung abgeschlossen ist.
      Hinweis: Die Platzierung der Positionierung Amtsleitungen über den Unterleib des Tieres sorgt dafür, dass die Tiere so weit wie möglich an der Außenseite der Maschine für einfache Kontrast-Agent-Administration in die Rute Vene befinden.
    8. Klicken Sie auf "Bestätigen" und folgen der blinkenden Reihenfolge der Tasten auf der Tastatur den Scout Scannen abgeschlossen. Wählen Sie die "nächste Serie" Symbol nach der Scout Scannen abgeschlossen ist, und geben Sie die Schnittstelle für das Scannen nicht verbessert.
    9. Stellen Sie in der rechten Bildschirmseite ein "Start Position" und "Endposition" auf der Scout Ansichten, den Scanbereich definieren. Erhalten Sie den gleichen Bereich in "Lateral Scout" und "AP-Scout" und decken Sie das gesamte Volumen des Tieres zu.
    10. Klicken Sie auf "Bestätigen" und folgen der blinkenden Reihenfolge der Tasten auf der Tastatur den Scout Scannen abgeschlossen.
    11. Injizieren Sie jede Maus mit Iopamidol in einer Dosierung von 0,2 mL/100 g durch die Rute Vene.
      Hinweis: Wir haben das Kontrastmittel manuell zu verwalten und die Einspritzgeschwindigkeit so stabil wie möglich zu halten. Es ist am meisten förderlich für die frühzeitige Verbesserung des Tumors während der Bildgebung zu erfassen.
    12. Klicken Sie auf "nächste Serie" verbesserte Scan durchführen. Legen Sie "Position starten" und "Endposition" gemäß der Scan nicht verbessert. Klicken Sie auf "bestätigen" und befolgen Sie die blinkende Reihenfolge der Tasten auf der Tastatur, um die dynamische erweiterte Scans, Includingarterial Phase Portal Phase und verzögerte Phase abzuschließen.
      Hinweis: Klicken Sie auf das Symbol "Bestätigen" sofort den Scanvorgang zu starten Nachdem das Kontrastmittel injiziert wird. Dies ist wichtig und entscheidend für das verbesserte Scannen um sicherzustellen, dass das beste Bild der arteriellen Phase erfasst wird. Jedoch verzögern einige Zeit, nachdem Sie auf das Symbol "bestätigen" sicherstellen, dass das experimentelle Personal sicher aus dem Scan Zimmer zurückgezogen hat.
    13. Klicken Sie auf "Prüfung beenden" um die Scan-Schnittstelle zu verlassen, nachdem der Scanvorgang abgeschlossen ist, ist Bilderserie wird automatisch auf der Arbeitsstation hochgeladen werden.
    14. Legen Sie das Tier in einem leeren Käfig nach Abschluss des Scans mit alle Mäuse, und beobachten sie, bis sie das Bewusstsein wiedererlangt haben. Nicht unbeaufsichtigt lassen ein Tier bis es ausreichend Bewusstsein zur Aufrechterhaltung der sternalen liegen wiedererlangt hat. Übertragen Sie dann die Mäuse in eine saubere Tierraum.
  3. Post-DECT bildgebende Analyse
    1. Suchen Sie die Mäuse-Serie auf der DECT-Workstationinterface (siehe Tabelle der Materialien), und wählen Sie die "+ C Mono-Phase" Serie Listen. Öffnen Sie "GSI Volume Viewer" und wählen Sie "GSI VV allgemein" Protokoll "GSI-Protokoll-Manager"-Schnittstelle.
    2. Klicken Sie auf die "Ansichtstyp" aktiv Anmerkung an der oberen linken Ecke des Bildes Ansichtsfenstern und wählen Sie aus "Korona" Orientierung aus der Drop-Down-Menü.
    3. Klicken Sie für ein Bild Ansichtsfenster die "Volume 1" aktive Anmerkung in der linken oberen Ecke und wählen Sie "Mono" Bände aus der Drop-Down-Menü. In ähnlicher Weise in ein anderes Ansichtsfenster "Bild", wählen Sie "Jod (Wasser)" Volumes. Klicken Sie und halten Sie die linke Maustaste gedrückt, ziehen Sie das Bild von "Jod (Wasser)" Ansichtsfenster "auf"Mono"und aktivieren Sie das Kontrollkästchen"mischen die Ansichten", um die Farbbilder verschmolzen zu erhalten.
    4. Klicken Sie und ziehen Sie aus der Mitte des Symbols "Bild Scroll", Bilder zu beobachten. Speichern Sie die Bilder, die positiven Ergebnisse als verschmolzen Farbbilder zeigen.

3. PET/CT für peritonealen Metastasen Tiermodell

Hinweis: Siehe Tabelle der Materialien für die PET/CT-Imager verwendet. Wir haben die verwandte PET/CT-Bildgebung Protokoll gemäß diesem Artikel21.

  1. Mikro-PET/CT-Bildgebung Protokoll einrichten
    1. Für ein Ganzkörper-CT-Scan, festgesetzt aktuelle 500 µA, Spannung bei 80 kV und Belichtungszeit bei 200 ms 240 Schritte für 240°-Drehung. Wählen Sie für Röntgen-Detektor Auflösung bei "geringe Vergrößerung" mit 78 mm axial Bildfeld und Einzelbett-Modus. Die "Gemeinsame Kegelstrahl Rekonstruktion"-Methode verwenden und die Option "Echtzeit Rekonstruktion", so dass der Host-PC eine mit der dedizierten Echtzeit Rekonstruktion Computer (Cobra Verbindung kann), die Aufgabe zu initiieren.
    2. Für PET Akquisition in der Option "erwerben durch Zeit" voraussichtlich "festen Scan-Zeit" 600 s (10 min). Set "Isotop" f-18 und "Energie-Ebene", 350-650 keV zu studieren.
    3. Um das PET-Histogramm zu erstellen, stellen Sie das "dynamische Frame" als "schwarz" zum Verarbeiten von Daten als ein Bild für die gesamte Dauer, statische Scan zu erreichen. Histogramm Typ auf "3D" und wählen Sie die Option "keine Scatter-Korrektur".
    4. Für PET-Rekonstruktion, rekonstruieren Bilder mithilfe eines OSEM3D-Algorithmus, gefolgt von Karte oder schnell Karte22 von PET/CT Workstationsoftware zur Verfügung gestellt (siehe Tabelle der Materialien).
  2. Vorbereitung vor dem PET/CT-Bildgebung
    1. Schnell die Mäuse, die DECT-Experimente für 4 h unterzogen und die Mäuse zu neuen Tierkäfige 30 min vor Bildgebung zu übertragen.
    2. Wiegen Sie die Mäuse und notieren Sie ihr Gewicht.
    3. Folgen des Instituts Sicherheitsverfahren zu erwerben und das Paket mit radioaktiven Materialien (RAM) zu tragen. Einen Schutzschild zu verwenden, um die 18F-FDG tragen (5 mCi), und messen die Radioaktivität der insgesamt 18F-FDG mit einem Dosiseichgerät.
    4. Verdünnen Sie die 18F-FDG mit normalen Kochsalzlösung zu der entsprechenden Radioaktivität von Mäusen Injektion.
      Hinweis: Die verdünnte Aktivität 18F-FDG sollte bei 100-200 µCi/100 µL für jede Maus verfügbar.
      1. Ziehen Sie 200 µL 18F-FDG-Lösung in eine 1 mL Spritze. Messen Sie die Radioaktivität der ganze Spritze mit einem Dosiseichgerät und notieren Sie die 18F-FDG Vorbereitungszeit.
    5. Injizieren Sie jede Maus mit 200 µL 18F-FDG-Lösung über die Rute intravenöse Injektion Route zu und notieren Sie die 18F-FDG-Injektion-Zeit. Messen Sie nach der Injektion von alle Mäuse die verbleibenden Radioaktivität der Spritze mit der Dosis-Kalibrator sofort und notieren Sie die Zeit, die die Messungen wurden nach Abschluss der Injektion.
    6. Die injizierten 18F-FDG-Aktivität für jede Maus nach folgender Formel zu berechnen: injiziert Aktivität (µCi) = Aktivität in Spritze vor der Injektion - Aktivität in Spritze nach Injektion.
  3. PET/CT Imaging-Prozess
    1. Setzen Sie das Tier in eine Anästhesie-Induktion-Kammer; Maus mit inhalativen 3 % zu betäuben Isofluran in Sauerstoff nach der Fertigstellung von 18F-FDG-Injektion.
      Hinweis: Befolgen Sie alle Tierschutzrichtlinien geeignet für den Betrieb; halten Sie die Mäuse mit dem Heizkissen warm. Verwenden Sie Salbe auf Augen, um Trockenheit während der Narkose zu verhindern.
    2. Sobald Anästhesie induziert wird, bewegen Sie die Maus auf das Mikro-CT-Scan-Bett unter Beibehaltung kontinuierliche Anästhesie und Erwärmung. Positionieren Sie den Kopf der Maus in einen Kegel-Gesichtsmaske, die kontinuierlich Isofluran (2 %) in Sauerstoff bei einer Durchflussmenge von 2 L/min. Ort die Maus in Rückenlage liefert um sicherzustellen, dass die Haltung, die in DECT-Scans entspricht.
    3. Verschieben Sie das Tier bis zum Eingang des PET/CT-Scanner, klicken Sie auf das "Laser"-Symbol aus der Symbolleiste-Viewer und die Touchpad-Steuerung-Schnittstelle verwenden, um das Bett zu bewegen, so dass der Bauch der Maus befindet sich in der Mitte der PET und CT Field-of-View (FOV) während des Scannens ist. Wählen Sie im Fenster "Laser ausrichten" "Scannen zunächst Typ" als "CT" und "PET-Akquisition im Workflow enthalten" als Option.
    4. Öffnen Sie das Fenster "Scout" und erwerben Sie einen Scout Blick Röntgen Röntgenbild zu. Passen Sie die Position des tierischen Bettes, so dass das Mittelfeld der Ansicht des CT in der Mitte des Körpers Maus befindet.
    5. Wählen Sie das Protokoll, die zuvor (im Schritt 3.1) gegründet. Geben Sie die Anzahl der Mäuse werden abgebildet (nacheinander) in das Popup-Fenster und klicken Sie auf die Option "Setup", dann geben Sie das Gewicht. Dann klicken Sie auf die Option "Setup" wieder und folgen Sie den Anweisungen des Popup-Fenster um das Setup abzuschließen.
    6. Klicken Sie auf das Symbol "Workflow starten" den Scanvorgang zu starten.
    7. Bewerten Sie die Qualität der erworbenen CT und PET-Bilder, nachdem alle Scans abgeschlossen sind. Die Datenübertragung über das Netzwerk auf die Post bildgebende Analyse für weitere Untersuchungen.
      Hinweis: Stellen Sie die Fensterbreite und Fenster das Bild, um sicherzustellen, dass der Kontrast der Organe richtig angezeigt wird. Überprüfen Sie die Auflösung der Organe in den Bildern, die Abbildungsqualität zu bestätigen.
    8. Entfernen Sie das Tier aus der Imager und sofort einschläfern durch zervikale Dislokation. Verwenden Sie die imaging-System für das nächste Tier nacheinander.
  4. Post-PET/CT imaging-Analyse
    1. Öffnen Sie die PET/CT-Workstation-Software, importieren Sie die Bilddaten Serie CT und PET in die Software. Klicken Sie im Fenster "Registrierung" auf die "Allgemeine Analyse" Option, CT und PET-Bilder zusammen zu registrieren, und wählen Sie das Modell "Sky" unter dem "Review"-Fenster, eine perfekte Abstimmung zwischen CT und PET-Bilder zu zeigen.
    2. Identifizieren Sie die Peritonealdialyse Knötchen mit Referenzen zur Verfügung gestellt durch die Co registrierten Bilder im Fenster "Region von Interesse (ROI) Quantifizierung".
    3. Zeichnen Sie im Fenster "Region von Interesse (ROI) Quantifizierung" ROI mit Werkzeugen über die fusionierten Bilder, bearbeiten Sie die Größe und Form des ROI, Aufzeichnung der SUV-max -Wert, dann ausgeben Sie und speichern Sie der ausgewählten zusammengeführten Bilder.

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Ergebnisse

DECT und PET/CT Scan wurden nach zwei Wochen der Zelle Zeile Injektionen an nackten Mäusen durchgeführt. GSI Bilder erbrachte hervorragende Ergebnisse für die Anzeige von subkutanen Metastasen außerhalb der Kontur des Bauches für die sFRP1-Überexpression-Gruppe, und Metastasierung mit peripheren Anreicherung von Farbskala Bild (Abbildung 1a-c) bestätigt wurde. PET/CT Bilder dargestellt fokal abnorme FDG-Aufnahme von Metastasen, einschließlich...

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Diskussion

Tiermodelle haben in der Studie der molekularen Mechanismen Magenkrebs und zum Experimentieren mit verschiedenen Therapiestrategien23,24,25verbreitet. In dieser Studie haben wir ein detailliertes Protokoll für Magenkrebs peritonealen Metastasen nackten Mäusen Modellierung, mit DECT und PET/CT Bild Magen Tumoren zur Identifizierung von Tumor-Zell-Proliferation in Echtzeit und Überwachung peritonealen Metastasen beschrieben und Re...

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Offenlegungen

Die Autoren haben keine Interessenkonflikte zu erklären.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde von der NSFC (Nr. unterstützt. U1532107) und der Shanghai Jiao Tong Universität Biomedical Engineering-Projekt (No. YG2014MS53). Die Autoren möchten Jianying Li und Yan Shen für ihre hilfreichen Kommentare und technischen Support Bemühungen bei der Entwicklung der DECT und PET/CT bildgebendes Verfahren anzuerkennen.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
IohexolBEJING BEILU PHARMACEUTICAL CO,LTDNMPN:nichtionisches Kontrastmittel für DECT-Scan
normale KochsalzlösungHUNAN KELUN PHARMACEUTICAL CO,LTDNMPN:Placebo der Kontrollgruppe
BALB/c Nacktmäuse SLAC LABORATORY ANIMALBALB/cASlac-nuTiermodell
SGC-7901  ZellenBibliothek typischer Kulturen der Chinesischen Akademie der WissenschaftenTCHu 46Magenkrebszelle 
SB431542SelleckNr.S1067TGF-β 1 Inhibitor
GE Discovery CT750 HDGE HealthcareDual-Energy-Spektral-CT-Scanner
AW Volumeshare5GE HealthcareDual-Energie-Spektral-CT-Workstation
Siemens Inveon Mikro-PET/CTSiemens Preclinical SolutionPositronen-Emissions-Tomographie/
Computertomographie-Scanner 
Inveon Acquisition WorkplacePräklinische LösungPET-CT-Workstation
H20053800 H43020455 Siemens

Referenzen

  1. Ferlay, J., et al. Cancer incidence and mortality worldwide: sources, methods and major patterns in GLOBOCAN 2012. Int J Cancer. 136 (5), 359-386 (2015).
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