同所性膵臓腫瘍異種移植片のDCE-MRI:標的腫瘍組織の微小血管系を評価する方法

要約

出典:Kim, H. et al. 同所性膵臓がんマウスモデルのダイナミックコントラスト増強磁気共鳴イメージング。J. Vis. Exp.(2015年)。

このビデオでは、マウスの直交異方性膵臓腫瘍異種移植片に対するDCE-MRIの技術について説明しています。DCE-MRIは、標的組織の微小血管系を非侵襲的に分析する方法であり、新しい治療後の腫瘍の血管反応を評価するのに役立ちます。この方法は、研究者が同所性胃腸がんマウスモデルにDCE-MRIを適用するのに役立ちます。

プロトコル

動物モデルを含むすべての手順は、地元の施設動物管理委員会とJoVE獣医審査委員会によって審査されています。

1. 磁気共鳴画像法

1. 腫瘍の大きさが直径約5〜7mmの場合、通常2~4週間後にMRIを装着します。小動物画像専用のMRスキャナー、または小動物画像専用のコイルを搭載した臨床用MRスキャナーを使用してください
   手記：9.4Tの小動物用MRスキャナーに^、1Hボリューム共振器/送信機と表面コイルレシーバー(直径30mm)を組み合わせて使用しました(Bruker BioSpin Corp., Billerica, MA)。表面コイルは、より優れた信号対雑音比(SNR)を提供します。
2. ガドリニウムベースのMRI造影剤を調製して、~0.1 - 0.2 mmol/kgを~0.1 - 0.2 ml PBS(リン酸緩衝生理食塩水)に各動物に注入します
   手記：ガドテリドールを使用し、0.15ml PBSに0.2mmol/kgを15秒間(0.1ml/秒)注入した。
3. マイクロポリエチレンチューブ(長さ7.62mm、内径0.28mm、外径0.64mm)をご用意ください。チューブの一方の端に30Gの針(長さ12.7mm)を挿入し、もう一方の端に30Gの鈍い先端の針(長さ9.5mm)を挿入します。MR造影剤が入った1mlのシリンジを鈍い先端の針に接続し、シリンジをゆっくりと押してチューブ全体にMR造影剤を充填します。
4. 調製およびイメージング全体を通して、酸素 (2 L/min) と混合された ~1 - 2% のイソフルランを換気して動物に麻酔をかけます。つま先つま先挟み反射で麻酔の深さを確認します。麻酔下での乾燥を防ぐために、獣医用眼科用軟膏を目に塗布します。.針を挿入する前に、ヒートランプを使用して尾静脈を拡張します。ケリー鉗子を使用して30G針の中央をつかみ、尾静脈に挿入します。テールとチューブの両方をプラスチックまたは段ボール紙(幅10 mm x 長さ100 mm)にテープで固定し、テールをまっすぐに保ちます。
5. イメージング中に体温を調節するために、循環する温水(または暖かい空気)を備えた動物ベッドに動物を仰臥位に置きます。ベッドの温度を37°Cに設定し、直腸温プローブを挿入して、イメージング中の体温を監視します。
6. 直交して曲げたプラスチックボードを腹部に貼り付けます。腫瘍がボードの上端の後ろにあることを確認してから、ボードを少し (~2 mm) 引き下げて、腫瘍がボードに引っかかるようにします。ボードを動物のベッドにしっかりとテープで固定します。
7. 呼吸パッドトランスデューサー(SA Instrument, Inc., Stony Brook, NY)を胸部にテープで貼り付け、イメージング中の動物の呼吸を監視します。腫瘍領域の上部に表面コイルを置き、動物のベッドにしっかりとテープで貼り付けます。動物用ベッドをMRスキャナーに押し込み、腫瘍領域をボリュームコイル(内径:72mm)の中央に配置します。
8. 受信機と送信機の両方に対してマッチングとチューニングを実行し、続いてシミングを実行します。
9. 解剖学的MRシーケンスから始めて、腫瘍を特定します。T2 強調 (T2W) ターボスピンエコーシーケンスを使用して、以下の取得パラメータで軸方向画像を取得します。繰り返し時間(TR)/エコー時間(TE)=3,000/34ミリ秒、128×128マトリックス、視野角30×30mm、平均数=1、エコー列長=4、厚さ1mmのスライスを20枚連続してインターレースモードで腫瘍領域全体をカバー(合計スキャン時間:1.6分)
   手記：同所性膵臓腫瘍は皮下腫瘍よりも位置を特定するのが難しいため、解像度の低い従来のローカライザー画像は有用ではないかもしれません。
10. T1 マップを取得するために、さまざまな反転角度で T1 ウェイト (T1W) 画像を取得します。この目的のために、次のパラメータで勾配エコーマルチフリップ角度アプローチを使用します:繰り返し時間(TR)/エコー時間(TE)= 115/3ミリ秒、128 x 128マトリックス、30 x 30 mmの視野、平均数= 4、~5 - 7つの連続した厚さ1 mmの厚さのスライスをインターレースモードで腫瘍領域をカバーし、10の7つのフリップ角度、 20、30、40、50、60、70(フリップ角度ごとの合計スキャン時間:1分).
    手記：ただし、マルチフリップ角度アプローチは、B1フィールドの均質性が高い場合にのみ効率的です。そうでない場合は、代わりに複数の TR アプローチで T1 マップを取得できます。
11. ガドリニウムベースのMR造影剤注入の前後にT1W画像を取得します。T1マッピングには同じ集録パラメータとジオメトリを使用しますが、フリップ角度は30に固定されています。線形符号化を使用して、k空間の中心が得られたとき、特に短いTRと低い次数反転角度が使用されるときに、定常状態を確保します。造影剤注入前に5枚のベースライン画像を取得します。その後、コントラスト注入後に40枚の画像を取得します(合計スキャン時間:45分)。シリンジポンプを使用して、造影剤を一定速度(0.01 ml /秒)で注入します。
12. 動物の呼吸を継続的に監視し、イソフルラン濃度を調整して呼吸数を毎分50〜100呼吸に保ちます。
13. DCE-MRIが完了したら、針と他のプローブを取り外し、ペーパータオルで寝かせた空のケージに動物を置きます。下腹部をやさしくマッサージします。ケージはヒートランプの下に半分置いて、動物が回復するにつれて熱勾配を出入りできるようにする必要があります。動物が胸骨の横臥を維持するのに十分な意識を取り戻すまで、動物を放置しないでください。

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
9.4T MRスキャナー	ブルカー・バイオスピン・コーポレーション	バイオスペック 94/20 USR
ガドテリドール	ブラッコ・ダイアグノスティックス(株	NDC番号 0270-1111-03
マイクロポリエチレンチューブ	ストラテジック・アプリケーションズ社	#PE-10-25
30Gの鈍い先端針	ストラテジック・アプリケーションズ社	89134-194
監視およびゲートシステム	SAインスツルメンツ株式会社	モデル1030	これは、小動物の呼吸評価と体温を同時に測定するMR互換システムです。
シリンジポンプ	ニューエラポンプシステムズ株式会社	NE-1600

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