Name: 자기 공명 영상, 체적 계산의 Tomography 및 초음파를 이용한 유방암의 뼈 전이의 누드 쥐 모델에서 Angiogenesis의 멀티 모달 이미징 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-08-14T12:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 23 s
Description: 학습하세요 유방암 뼈 전이 누드 쥐 모델에서 혈관신생을 비침습적으로 평가하는 방법을. 자기공명영상, 컴퓨터단층촬영, 초음파를 활용해 혈관 구조와 관류를 분석합니다.

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이 작품은 독일 Forschungsgemeinschaft (SFB-TR 23 SFB-TR 79, TB 및 디케이)에 의해 지원되었다. 저자는 훌륭한 기술 지원을 위해 Leotta와 리사 Seyler 카린, Renate Bangert 감사드립니다.

1. 세포 배양 <ol><li> 문화 MDA-MB-231 RPMI-1640의 인간 유방암 세포 (미국 유형 문화 수집) (Invitrogen, 독일) 10 % FCS (시그마, 독일)와 함께 보충. 모든 표준 조건 하에서 문화 (37 ° C, humidified 분위기, 5 % CO 2)와 통과 세포에게 3 배 주에 그들 대수 성장을 유지하는 보관하십시오. 아래에서 설명하는 동물 모델의 경우 종양이 장면 속도가 90 % 이상 1 등 MDA-MB-231 세포의 뼈 특정 sublines 사용을위한 필요가 없습니다. </li><li> PBS-2에서 MM EDTA (에틸렌 다이아 민 테트라 초산)를 사용 후 수확 하위 합류 종양 세포 (칼슘이없는 식염수 인산 버퍼 + 및 MG 2 +) 및 0.25 % 트립신 (시그마, Taufkirchen, 독일). 백작 MDA-MB-231 Neubauer의 챔버에있는 세포 및 RPMI-1640에서 그들을 정지 (1 ML에서 5x10 5 셀). </li></ol> 2. 뼈 전이의 누드 쥐 모델 <ol><li> 모든 실험은 책임이 정부 애니마 승인되었다리터 윤리위원회. </li><li> 6~8주의 나이에 누드 쥐를 사용하고 적절한 작은 동물 시스템 (예 : 미니 장벽 시스템)의 병원체가없는 조건에서 보관. 통제된 조건 하에서 동물을 보관 (21 + / - 2 ° C 상온, 60 %의 습도, 12 시간 가벼운 어두운 리듬)와 쥐에 autoclaved 사료와 물 광고 libitum을 제공합니다. </li><li> 동물의 수술하기 전에 진통제 약물 주입 (예 : Carprofen 4 밀리그램 / kg SC, 자사의 단일 행정과 (약 8 시간) 반감기 짧은 인해를 carprofen은 종양의 성장에 영향을 미치지 않습니다.) 산소의 혼합 가스 (0.5 L / 분)과 isoflurane (1-1.5 권. %)와 쥐를 마취하고 쥐가 제대로 anesthetized하고 다음 절차를 시작하기 전에 정기적으로 통풍이 있는지 확인하십시오. </li><li> 적절한 쌍안경 운영 현미경 (예 : Leica) 아래 anesthetized 동물을 놓고 16 배의 배율로 작동합니다. </li><li> ingu에 피부와 피하 조직을 절단하여 수술 시작가위 (BC060r 아이리스 가위 108mm)를 사용 2-3센티미터의 길이에 inal 지역. 대퇴 동맥 (FA)를 해제 분기 모든 동맥은 외면적인 상복부의 동맥 (바다), 내림차순 genicular 동맥 (DGA), 오금 동맥 (PA) 및 saphenous 동맥 (SA)을 포함하여 해부를해야합니다. </li><li> DGA에서뿐만 아니라 바다의 원산지 근위 대퇴 동맥에 클립을 넣고, PA 및 SA가 temporally 지역의 혈액 흐름을 막다합니다. 출혈 (그림 1A)없이이 배의 오프닝을 허용하기 위해 말초 부분에서 바다를 Ligate. </li><li> 내고 (그림 1B)의 근위 가위 (Vannas 마이크로 SCRS - 홈 붙이 STR 85mm)를 사용하여 바다를 잘라 바다에 1 % papaverin 솔루션을 관리할 때문에 선박의 휴식 (로 바늘의 후속 삽입을 촉진하기 그림 1C). </li><li> 가위로 바다의 직경의 약 절반 잘라 바다의 루멘으로 바늘 (0.3 mm 직경 42 밀리미터 길이)를 삽입하는 동안 holdiNG 포셉 (그림 1D, E)와 선박의 컷 엔드. 가능한 경우 선박 벽 천공 초래할 수 불규칙한 움직임을 줄이기 위해 외부 장치에 바늘을 고정시킨다. 바늘에 주사기를 연결합니다. 말초 FA에서 클립을 제거하고 saphenous 동맥 (그림 1 층)에 배치하십시오. </li><li> 바다로 천천히 0.2 ML 미디어에 정지 MDA-MB-231 세포를 주사. 클립의 미덕으로 MDA-MB-231 세포 DGA와 PA로 이동합니다. 바늘을 제거하고 동맥 클립을 벗고 전에 출혈을 방지하기 위해 바다를 ligate. 외과 클립을 사용하여 상처를 닫고 흡입 마취를 종료할 수 있습니다. </li><li> 사후 절차 모니터링 내용 쥐은 보통 심각한 골격 합병증을 피하기 위해 7~8주 종양 세포 접종 후 euthanized있다. 이 기간 동안 동물 종양 크기와 고통의 증거 (예, 행동적 편차, 체중 감소, 운동 결함) 평가하기 매일 모니터링해야합니다. 동물 종양을 보여주면종양이 성장하는 동안 통증이 윤리적으로 허용 한도 또는 증거를 초과 크기는, 그들은 euthanized해야합니다. </li><li> Immuno-결함 (누드) 쥐 인간 MDA-MB-231 유방암 세포 xenogenous 이식에 사용되었다. 누드 쥐가 더 성장하는 종양을 시각화하도록 선택되지 않았습니다. </li></ol> 3. 자기 공명 이미징 (MRI) <ol><li> 종양 세포 접종 후 영상과 함께 시작하기 전에 종양 성장의 약 25-30일을 허용합니다. MR 영상은 적절한 동물 코일과 헌신적인 실험 스캐너나 인간 MR 시스템을 사용하십시오. 우리는 인간의 MR 시스템 (심포니, 지멘스, 독일)와 83mm와 120mm (그림 2A)의 가능한 길이의 내경과 공진기 원통형 볼륨으로 설계 radiofrequency 여기 및 검출을위한 가정 내장된 코일을 사용 하였다. </li><li> 산소와 위의 주어진 isoflurane과 함께 쥐를 마취. 꼬리 정맥에 카테터를 삽입하고 탭을 사용하여 그 꼬리에 문제를 해결<html> 전자. . 대비 에이전트 (; Magnevist, 바이엘 - Schering, 독일 등 0.1 mmol / kg 약 0.5 ML의 GD-DTPA)를 포함하는 주사기를 연결 </li><li> 흡입 마취를 유지 MR 시스템에 쥐를 놓습니다. 뼈 전이를 찾을 ​​morphologic MR 시퀀스로 시작 (예 : T2 가중 : 터보 스핀 에코 시퀀스, TR 3240 MS, TE 81 MS, 매트릭스 152 X 256, FOV 90 X 53.4 mm 2, 슬라이스 두께 1.5 mm, 3 평균, 스캔 시간 3시 40분 분). </li><li> 큰 직경 뼈 전이의 슬라이스를 결정하고 DCE-MRI (예 : 포화 복구 터보 플래시 시퀀스, TR 373에 대한 시퀀스를 시작 MS, TE 1.86 MS, 매트릭스 192 X 144, FOV 130 X 97.5 mm 2, 슬라이스 두께 5 음 측정 512, 평균 1 스캔 시간 6시 55분의 분). 약 30 초 후, 10 초의 기간 동안 대비 에이전트를 주입하기 시작한다. MRI 검사를 수행하려면 위의 절차를위한 총 시간은 동물마다 약 15-20 분입니다. </li></ol>제목 &quot;&gt; 4. 체적 계산 Tomography (VCT) <ol><li> , 인간이나 실험적인 스캐너 중 하나를 적절한 중부 표준시 시스템을 선택하십시오. 여기서는 판매량 계산된 단층 촬영기 (; 볼륨 중부 표준시, 지멘스, 독일 그림 2B)을 갖춘 평면 패널의 프로토 타입을 사용. </li><li> 산소와 위의 주어진 isoflurane과 함께 쥐를 마취. 꼬리 정맥에 카테터를 삽입하고 테이프를 사용하여 꼬리에 고정시킨다. 대비 에이전트 (; Imeron 400 Bracco, 독일 약 0.5 ML의 kg 당 예를 들어 1g의 요오드를) 포함하는 주사기를 연결합니다. </li><li> 흡입 마취 하에서 스캐너에 쥐를 놓습니다. VCT에 대해 다음 검색 매개 변수를 사용 관 전압 80 kV, 튜브 전류 50mA, 검사 시간 51 초, 회전 속도 10 초, 초 당 120 프레임, 매트릭스 512 X 512과 슬라이스 두께 0.2 mm. 평판 시스템의 두 번째 회전하는 동안 대비 에이전트를 주사. VCT 검사를 수행하려면 위의 절차를위한 총 시간은 anim 당 약 5-10 분입니다알. </li><li> 수정일 FDK (Feldkamp - 데이비스 - 크레스) 콘 빔 재건 알고리즘 (커널 H80a, Afra, 독일)의 이미지를 재구성. </li></ol> 5. 초음파 (미국) <ol><li> 실험 및 임상 미국의 시스템은이 목적으로 사용할 수 있습니다. 우리는 15L8 선형 변환기 (; 지멘스-Acuson, 캘리포니아 주 마운틴 뷰 그림 2C)와 임상 시스템 Acuson 세코 이아 512 초음파 장치를 사용했습니다. </li><li> 산소와 위의 주어진 isoflurane과 함께 쥐를 마취. 꼬리 정맥에 카테터를 삽입하고 테이프를 사용하여 꼬리에 고정시킨다. . microbubble 대비 에이전트 (; SonoVue, Bracco, 이탈리아 예 1.6 ML / 약 0.5 ML에서 kg)를 포함하는 주사기를 연결 삼각대를 사용하여 각각의 뒷다리 다리에 미국 변환기를 수정하고 변환기와 뒷다리 다리 사이에 미국 젤을 적용합니다. </li><li> 뼈 전이의 가장 큰 직경을 결정하고 t에 변환기를 수정 :; : B-모드 영상 (0.51 기계적 지수 17 MHz의 송신 주파수) 수행그의 위치. 조직 재관류에 대한 자세한 내용은 B-모드 영상의 도플러 신호를 추가합니다. 대뇌 피질의 뼈를 중단에만 병변이 미국 파도에 액세스할 것을 명심하시기 바랍니다. </li><li> , microbubbles을 주입 90 초 길이의 cine 루프를 기록할 :; : 동적 내용 대비 강화된 미국 (DCE-US) 모드 (0.18 기계적 지수 7 MHz의 송신 주파수) 케이던스 대비 펄스 시퀀싱 (CPS)에서 미국의 장치를 설정합니다. 미국 시험을 수행할 수있는 위에서 언급한 절차를위한 총 시간은 동물마다 약 10-15 분입니다. </li></ol> 6. 영상 자료의 Postprocessing <ol><li> 연조직 종양 (MRI, 미국)과 뼈 metastases의 골격 파괴 (VCT)을 특성화하고 dicom 뷰어 (예 : Osirix Dicom과 위치, 병변의 크기와 병변의 볼륨을 결정하기 위해 MRI, VCT과 미국에서 형태학의 정보를 사용하여 뷰어). </li><li> 뼈 metastases (혈관 조영술)에 혈관의 분기 패턴을 얻으려면 VCT 데이터를 사용할 수 있습니다. 다시빼기 기법 (예 : Osirix Dicom 뷰어) 여부에 상관없이 동맥 단계의 정보를 사용하여 2D 또는 3D 이미지를 제작합니다. </li><li> DCE-MRI, DCE-VCT 및 DCE-US에서 vascularization의 매개 변수를 계량하기 위해서는 modalities에 대한 특정 소프트웨어 도구를 사용합니다. DCE-MRI의 경우에 기초 다이나 랩 (Mevis 연구, 브레멘, 독일) 두와 뼈 metastases에서 혈관 매개 변수 진폭 (혈액 볼륨과 연관된)와 교환 속도 상수 k를 EP에 (관류 및 혈관 투과성과 관련) 결정 Brix 8,9의 구획 모델입니다. 평가를위한 대체 pharmacokinetic 모델을 사용할 수 있으며, Tofts 모델에게 10 예. </li><li> DCE-VCT 데이터를 계량하려면 다이나 랩 (Mevis 연구, 브레멘, 독일)과 곡선 (AUC) 또는 피크 향상 (PE) 아래와 같은 영역과 같은 매개 변수를 계산하기위한 데이터의 묘사 분석을 수행합니다. </li><li> 정량 분석​​ 소프트웨어를 사용하여 실시간 DCE-ko에서 정보를 수치 (예 : Qontras구현 bolus 주입 모델에 따라 cine-루프를 분석하여 않나요 Bracco, 이탈리아). 뼈 전이를 통해 이익 (ROI)의 영역을 놓고, 색깔로 표시된지도, 예를 들어 지역의 혈액 부피, 지역 혈액 흐름과 충전 시간에서 곡선이나 정량 매개 변수 아래와 같은 구역으로 지정하거나 설명하는 요인을 결정합니다. </li></ol> 7. 대표 결과 바다에 MDA-MB-231 세포의 intraarterial 주입 (그림 1)에 따라 특정 사이트 뼈 metastases는 누드 쥐의 각 뒷다리 다리에 개발할 수 있습니다. 대퇴골에만 Osteolytic의 병변은 경골과 비골은 몇 주 동안 약 25-30일 포스트 주입하고 따라야 업을 시작 MRI, VCT과 미국 (그림 2)에서 비 invasively 군데하실 수 있습니다. 네이티브 및 대비 향상된 기술 등 MRI, VCT 미국을 결합하면 상호 보완적인 정보는 부드러운 조직으로 구성되어있다 뼈 metastases에서 평가 수종양 (종양 세포와 기질)와 각 osteolytic 병변 (뼈 파괴). 기술 사이에 각각의 데이터를 비교 들어, 세 이미징 modalities 같은 시궁창에 순차적으로 사용할 수 있습니다. MRI는 처음 골수 캐비티에 감금하고 이후 개발 과정에서 대뇌 피질의 뼈를 초과하는 뼈에 전이성 부드러운 조직의 형태를 표시합니다. 같은 지역 혈액 볼륨, 관류 및 혈관 투과성과 같은 기능 매개 변수는 (그림 3) DCE-MRI 및 계량에서 얻을 수있다. 뼈 구조와 metastases 특히 osteolytic 변화 VCT에 의해 높은 해상도로 평가됩니다. MRI 결과에 대한 보완, osteolytic 병변은 종양 성장을 intramedullary에 인접해 있습니다. VCT 혈관 조영술은 뼈 metastases의 변경된 macrovessel 아키텍처를 보여, 그리고 DCE-VCT는 microcirculation의 각 측면 (그림 4)를 표시합니다. metastati의 피질 골 지방 파괴로 인하여C의 병변은 미국은 B-모드와 도플러 기술을 사용하여 연조직 종양의 형태학의 기능적인 특징을 평가에 적용됩니다. microbubbles의 적용시, DCE - 미국은 뼈 metastases의 vascularization 실시간 영상 (그림 5)을 허용합니다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/4178/4178fig1.jpg" /> 그림 1. 수술 현미경을 통해 몇 군데로 종양 세포 접종 준비 누드 쥐 뒷다리 다리. 피상적인 상복부의 동맥 (바다), 내림차순 genicular 동맥 (DGA), 오금 동맥 (PA) 및 saphenous 동맥 (SA)을 포함하여 대퇴 동맥의,​​ 분기 패턴 (FA). 동맥 클립 SA, PA 및 근위 FA뿐만 아니라 바다의 결합에 배치, B는, 바다가 결합의 근위 잘렸지만, C, papaverine의 추가 후 바다의 근육 이완, D, 바다의 절개 (에 의해 촬영 포셉); E, 바다로 바늘의 삽입, 바다 F, 집착 바늘 (외부 좋<html> 클립의 미덕에 의해 DGA와 PA로 바다를 통해 장치)와 MDA-MB-231 종양 세포의 주사를 xating. <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/4178/4178fig2.jpg" /> 그림 2, 인간 MR 시스템 (심포니, 지멘스, 독일) 및 스캐너에 배치 radiofrequency 여기 및 검출을위한 가정 내장된 코일,. B, 판매량 계산된 단층 촬영기를 (볼륨 중부 표준시, 지멘스, 독일) 시설의 평면 패널, C, 임상 초음파 시스템 Acuson Sequioa 512 (지멘스-Acuson, Mountain View, CA)를. <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/4178/4178fig3.jpg" /> 그림 3. 축방향 MR 섹션. 왼쪽 패널 T2w MRI, 가운데 패널, 진폭 (DCE-MRI), 오른쪽 패널, 교환 속도 상수 k를 EP (DCE-MRI). 화살표는 뼈 metastases에서 지적한다. 적색 (높은 값)에서 파란색 (낮은 값)에 DCE-MRI 데이터 범위에 대한 컬러지도. 78/4178fig4.jpg &quot;/&gt; 그림 4. osteolytic 뼈 전이 (왼쪽 패널)와 혈관 조영술 (중앙 패널)뿐만 아니라 매개 변수 피크 향상 (오른쪽 패널)에서 축 방향의 DCE-VCT 부분의 3 차원 VCT의 reconstructions. 적색 (높은 값)에서 파란색 (낮은 값)에 DCE-VCT 데이터 범위에 대한 컬러지도. <img alt="그림 5" src="/files/ftp_upload/4178/4178fig5.jpg" /> 뼈 전이의 B-모드 (형태, 왼쪽 패널), 도플러 (관류, 중앙 패널)와 CEUS (오른쪽 패널 vascularization의 실시간 이미징의 microbubbles의 주입 후 정상 강화)에서 그림 5. 미국의 이미지. 보충 동영상 1. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/4178/4178movie1.mov" target="_blank">보완 동영상을 보려면 여기를 클릭하십시오</a> .

<ol><li>Bäuerle, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+a+rat+model+with+site-specific+bone+metastasis+induced+by+MDA-MB-231+breast+cancer+cells+and+its+application+to+the+effects+of+an+antibody+against+bone+sialoprotein%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Cancer%22%5BJournal%5D)">Characterization of a rat model with site-specific bone metastasis induced by MDA-MB-231 breast cancer cells and its application to the effects of an antibody against bone sialoprotein.</a> Int. J. Cancer. 115, 177-186 (2005).</li>
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관심의 어떠한 충돌 선언 없습니다.

이미징 절차와 함께 여기에 제시된 실험 뼈 metastases를 일으킬 방법은 길이 방향 누드 쥐에 osteolytic 병변을 후속 수 있습니다. 우리의 모델에서는 MDA-MB-231 인체 유방암 세포 pudendoepigastric 몸통과 대퇴 동맥을 통해 장골의 동맥 사이의 문합입니다 바다로 주입됩니다. 따라서 무릎 관절의 제공된 영역으로 혈액의 흐름은 바다를 내고 이후에 유지됩니다. 에 비해 뼈 전이의 설립 모델에 비해이 모델의 장점은 intracardiac 사출 모델 11 및 대상 조직에 종양 세포 넘쳐 흐름 및 마이 그 레이션의 병원성 프로세스의 포함에 비해 뼈 metastases의 사이트 특정 모양입니다 경골 주입 모델 12. 또한,이 모델에서는 조직의 종양의 부담은, 특히 내장의 보급에 SE 이상의 종방향 연구를 허용하는 생략따라서 veral 주 그리고는 필요한 동물 1,13의 감소 수 있습니다. 뼈 전이...

<table border="1"><tbody><tr><td> 시약의 이름 </td><td> 회사 </td><td> 카탈로그 번호 </td></tr><tr><td> MDA-MB-231 인체 유방암 세포 </td><td> 미국 유형 문화 수집 (ATCC) </td><td> HTB-26 </td></tr><tr><td> RPMI-1640 </td><td> Invitrogen </td><td> 61,870 </td></tr><tr><td> FCS </td><td> Invitrogen </td><td> 10,270 </td></tr><tr><td> 트립신-EDTA (에틸렌 다이아 민 테트라 초산) </td><td> Invitrogen </td><td> 25,300 </td></tr><tr><td> Carprofen Rimadyl </td><td> 화이자 </td><td> PZN 110,208 </td></tr><tr><td> Magnevist </td><td> 바이엘 - Schering </td><td> PZN 6,961,516 </td></tr><tr><td> Imeron 400 MCT </td><td> Bracco </td><td> PZN 228,654 </td></tr><tr><td> SonoVue </td><td> Bracco </td><td> PZN 1,567,358 </td></tr><tr><td> Papaverin </td><td> 알파 Aesar </td><td> L 04,152 </td></tr><tr><td> Isofluran </td><td> 벡스터</td><td> 9623을 HDG </td></tr><tr><td> 심포니 (자기 공명 영상) </td><td> 지멘스 </td><td></td></tr><tr><td> 볼륨 중부 표준시 (체적 계산 tomography) </td><td> 지멘스 </td><td></td></tr><tr><td> Acuson Sequioa 512 (초음파) </td><td> 지멘스-Acuson </td><td></td></tr></tbody></table>

자기 공명 영상, 체적 계산의 tomography 및 초음파를 이용한 유방암의 뼈 전이의 누드 쥐 모델에서 angiogenesis의 멀티 모달 이미징

Multi-modal Imaging of Angiogenesis in a Nude Rat Model of Breast Cancer Bone Metastasis Using Magnetic Resonance Imaging, Volumetric Computed Tomography and Ultrasound

Angiogenesis는 암 성장과 전이 형성의 필수적인 기능입니다. 뼈 전이에 angiogenic 요인 골수 캐비티에서뿐만 아니라 지역의 뼈 파괴의 결과로 종양과 뼈 세포의 상호 작용에 대한 종양 세포 증식을위한 필수적입니다. 우리의 목표는 비침습 이미징 기술을 이용하여 골격 병변의 angiogenesis의 생체내 평가에있게 실험적인 골 전이의 모델을 개발하는 것이었습니다. 이를 위해, 우리는 각각의 뒷다리 다리 하나가 아닌 다른 신체 부분에서 metastases의 성장하는 걸로 외면 상복부의 동맥에 10 5 MDA-MB-231 인체 유방암 세포를 주입. 종양 세포 접종 후 25-30일 따라 특정 사이트 뼈 metastases는 말초 대퇴골, 근위 경골과 비골 근위 1로 제한, 개발합니다. angiogenesis의 형태학의 기능적인 측면은 뼈 메타에 길이 방향 조사 수자기 공명 영상 (MRI), 체적 계산 tomography (VCT)과 초음파 (미국)를 사용 stases. MRI는 처음 골수 캐비티로 제한하고 진행하면서 이후 피질 골을 초과되고 뼈 metastases의 연조직 부분에 morphologic 정보를 표시합니다. 동적 대비 향상된 MRI를 지역 혈액 볼륨, 관류 및 혈관 투과성을 포함하여 (DCE-MRI) 기능이 데이터가 취득하고 2-4 계량하실 수 있습니다 사용하기. 뼈 파괴는 형태학의 VCT 이미징을 사용하여 높은 해상도로 캡처된다. MRI 결과에 대한 보완, osteolytic 병변은 intramedullary 종양 성장의 사이트에 인접한 찾을 수 있습니다. 콘트라스트 에이전트 응용 후, VCT 혈관 조영술은 고해상도의 뼈 metastases에서 macrovessel 아키텍처를 보여, 그리고 DCE-VCT는 이러한 병변 5,6의 microcirculation에서 통찰력을 가능하게합니다. 미국 인해 골격에 병변에서 형태학의 기능적인 특징을 평가에 적용피질 골 지역 osteolysis. B-모드와 도플러 기법을 사용하여 부드러운 조직 metastases의 구조와 관류는 각각 평가할 수있다. DCE-우리 microbubbles 7 주입 후 뼈 metastases의 vascularization의 실시간 영상을 허용합니다. 결론적으로 특정 사이트 유방암 뼈의 모델 MRI, VCT 이러한 골격 병변의 형태와 angiogenesis의 기능적 매개 변수에 대한 미국의 제안은 상호 보완적인 정보를 포함한 멀티 모달 이미징 기술을 metastases.

뼈 전이의 pathogenesis에서 angiogenesis가 중요한 공정이므로 이미징 및 치료를위한 목표를 나타냅니다. 여기서는 특정 사이트 유방암 골 전이의 쥐 모델을 제시하고 비 invasively 이미지 angiogenesis에 전략을 설명<em&gt; 생체내에서</em&gt; 자기 공명 영상, 체적 계산의 tomography와 초음파를 사용하여.

자기 공명 영상, 체적 계산의 Tomography 및 초음파를 이용한 유방암의 뼈 전이의 누드 쥐 모델에서 Angiogenesis의 멀티 모달 이미징

혈관신생은 암 성장과 전이 형성의 핵심적인 특징입니다. 뼈 전이에서 혈관신생 인자는 종양 세포의...

본 실험에서는 상보적인 영상 기법을 사용하여 쥐 유방암 모델에서 혈관 신생을 비침습적으로 평가합니다. 골전이를 위해 먼저 누드 쥐의 후지 표재성 상복벽 동맥에 인간 유방암 세포를 주입하여 부위 특이적 골용해성 골전이를 유도합니다. 25~30일 후, 영상 분석을 위해 동물을 준비하고 자기공명영상, 컴퓨터 단층촬영 및 초음파 스캐닝을 통해 데이터를 획득합니다.다음으로, 이러한 영상 기법들로부터 얻은 상보적인 형태학적 및 기능적 데이터를 사용하여 골용해성 병변의 혈관 형성의 다양한 측면을 설명합니다. 얻어진 결과에는 거대 혈관 구조, 국소 혈액량, 관류, 투과성뿐만 아니라 뼈 전이의 혈관 형성에 대한 실시간 영상이 포함됩니다. 이러한 방법들은 뼈 전이의 발병 기전에서 혈관 신생의 역할에 관한 핵심적인 질문들에 답하는 데 도움이 될 수 있으며, 이는 악성 골병변의 영상 진단 및 치료에 시사하는 바가 큽니다.여기에 설명된 동물 모델의 경우, 종양 형성률이 90% 이상이므로 N-D-A-M-B 2 3 1 뼈 특이적 하위 세포주를 사용할 필요가 없습니다. 10% fetal calf serum이 첨가된 RPMI 1640 배지에서 인간 유방암 세포를 대수 성장기 상태로 배양하는 것으로 시작합니다. trypsin으로 sub-confluent 상태의 종양 세포를 수확한 후, neubauer's chamber를 사용하여 세포 수를 측정하고 이를 RPMI 1640에 현탁합니다. 모든 실험은 해당 정부 동물 윤리 위원회의 승인을 받았습니다. 외과적 수술 절차를 위해 동봉된 텍스트에 기재된 대로 6~8주 된 쥐를 마취시켰습니다.16배 확대 배율의 적절한 이안 수술 현미경을 사용하십시오. 먼저 서혜부의 피부와 피하 조직을 2~3cm 길이로 절개합니다. 이제 대퇴동맥에서 분지되는 모든 동맥을 박리하고, S CA의 기시부 근위측의 대퇴동맥뿐만 아니라 DGA, PA, S SA에 클립을 장착하여 국소 혈류를 일시적으로 차단하십시오.그런 다음, 출혈 없이 혈관을 열 수 있도록 SEA의 말단부를 결찰합니다. 결찰 부위의 근위측에서 SEA를 절단하고, SEA에 1% pipen 용액을 투여합니다. 이제 가위로 s e 직경의 약 절반을 절단하고, 포셉으로 절단된 혈관 끝을 잡은 상태에서 루멘 내로 바늘을 삽입합니다.가능하다면, 혈관벽 천공을 유발할 수 있는 불규칙한 움직임을 줄이기 위해 바늘을 외부 장치에 고정하십시오. 그 다음 바늘에 주사기를 연결합니다. 원위 대퇴동맥에서 클립을 제거하여 복제정맥에 배치하십시오.MDA MD 2 31 유방암 세포 0.2 milliliters를 표재상복벽동맥에 천천히 주입하십시오. 클립 덕분에 세포가 DGA 및 pa로 향하게 됨에 유의하십시오. 바늘을 제거하고, 동맥 클립을 제거하기 전에 출혈을 방지하기 위해 표재상복벽동맥을 결찰하십시오.상처 부위를 봉합하고 흡입 마취를 종료한 후, 동물 내에서 종양이 25~30일 동안 성장하도록 둡니다. 전용 실험용 MR 스캐너 또는 무선 주파수 여기 및 검출을 위해 본문에 제시된 자체 제작 코일과 같은 적절한 동물용 코일이 장착된 인체용 MR 시스템을 사용하십시오. 산소와 ISO fluorine으로 쥐를 마취시킨 후, 꼬리 정맥에 카테터를 삽입하고 꼬리에 고정합니다.테이프를 사용하여 조영제가 들어 있는 주사기를 연결합니다. 그런 다음 흡입 마취 상태를 유지하며 쥐를 MR 시스템에 넣습니다. 골전이 부위를 찾기 위해 형태학적 MR 시퀀스로 시작하십시오.다음으로, 직경이 가장 큰 골전이 부위의 단면을 결정하고 약 30초 후에 D-C-E-M-R-I 시퀀스를 시작합니다. 10초 동안 조영제를 주입하기 시작하십시오. 인체용 또는 실험용 스캐너 중 적절한 CT 시스템을 선택하십시오.본 실험에서는 평판 디텍터가 장착된 볼륨 계산 단층촬영기 프로토타입을 사용합니다. 산소와 이소플루란으로 쥐를 마취시킨 후, 꼬리 정맥에 카테터를 삽입하고 테이프를 이용해 꼬리에 고정합니다. 그런 다음 조영제가 들어있는 주사기를 연결합니다.이제 흡입 마취 하에 쥐를 스캐너 위에 놓으십시오. VCT를 위한 스캔 파라미터를 설정하십시오. 이를 위해 여러 실험용 및 임상용 초음파 시스템을 사용할 수 있습니다.산소와 이소플루란(isof fluorine)을 사용하여 쥐를 마취한 후, 꼬리 정맥에 카테터를 삽입하고 테이프로 꼬리에 고정합니다. 그런 다음 마이크로버블 조영제가 담긴 주사기를 연결합니다. 삼각대를 사용하여 초음파 트랜스듀서를 해당 뒷다리에 고정하고, 트랜스듀서와 뒷다리 사이에 초음파 젤을 도포합니다.다음으로, B 모드 영상 전송을 수행합니다. 골 전이의 최대 직경을 결정하고 이 위치에 트랜스듀서를 고정하기 위해, 조직 관류 정보를 얻을 수 있도록 B 모드 영상에 도플러 신호를 추가합니다. 이때 피질골을 파괴하는 병변만이 초음파 파동으로 접근 가능하다는 점에 유의하십시오.동적 조영 증강 초음파를 위해 초음파 장비를 cadence, contrast pulse sequencing 모드로 설정하고, 마이크로버블을 주입한 후 90초 길이의 짧은 루프를 기록합니다. M-R-I-V-C-T 및 초음파에서 얻은 형태학적 정보를 처리하여 연조직 종양과 골 전이의 골 파괴 양상을 특성화합니다. 그런 다음 혈관 조영용 DICOM 뷰어를 사용하여 골 전이의 위치와 부피를 결정합니다.eRx DICOM 뷰어를 사용하여 VCT 데이터를 분석함으로써 골전이 부위 혈관의 분지 패턴을 확인합니다. 감산 기법(subtraction techniques)의 적용 여부와 상관없이 동맥기 정보를 이용하여 2D 또는 3D 영상을 재구성합니다. D-C-M-R-I-D-C-E-V-C-T 및 DCE 초음파의 혈관 형성 기능적 파라미터를 정량화하기 위해 각 모달리티 전용 소프트웨어 도구를 사용하십시오.D-C-E-M-R의 경우, Dyna Lab을 사용하여 혈액량과 관련된 혈관 파라미터와 골전이의 관류 및 혈관 투과성과 관련된 교환 속도 상수를 결정합니다. D-C-E-V-C-T 데이터를 정량화하려면, 데이터의 기술적 분석을 수행하여 곡선 아래 면적(AUC) 또는 최대 증강과 같은 파라미터를 계산하십시오. 또한, 시네 루프를 분석하는 정량 분석 소프트웨어를 사용하여 실시간 DCE 초음파 정보를 정량화하십시오. 구현된 볼루스 주입 모델에 따라, 골전이 부위에 관심 영역(ROI)을 설정하고 곡선 아래 면적과 같은 기술적 요인 또는 컬러 코딩 맵의 정량적 파라미터를 결정하십시오.누드 랫의 해당 뒷다리에 부위 특이적 골전이를 유도하기 위해 SEA에 M-D-A-M-B 2 31 세포를 동맥 내 주입하였습니다. 이 이미지는 표재성 상복벽 동맥, 내림 척골 동맥, 슬와 동맥 및 복재 동맥을 포함한 대퇴 동맥의 분지 패턴을 보여줍니다. 동맥 클립은 sa, PA 및 근위 fa에 배치되었으며, SEA의 결찰이 이루어졌습니다.그 후 결찰 부위의 근위쪽에서 SEA를 절단하고, 파핀(papine)을 첨가한 뒤 포셉을 사용하여 혈관벽의 근육을 이완시킵니다. SEA를 절개하고 바늘 고정 장치를 사용하여 SEA에 바늘을 삽입합니다. 인간 유방암 종양 세포를 SEA를 통해 주입하여 DGA 및 pa로 유도합니다.clipse 골용해성 병변은 대퇴골, 경골 및 비골로 한정되며, 주사 후 약 25~30일부터 MRI, CT 및 초음파를 통해 비침습적으로 영상을 촬영하고 수주 동안 추적 관찰할 수 있습니다. 세 가지 영상 기법 모두 동일한 쥐에게 순차적으로 사용할 수 있습니다. MRI는 초기에는 골수강에 국한되었다가 발달 과정에서 피질골을 넘어 확장되는 골 전이성 연조직의 형태를 보여줍니다.이러한 축상면 절단면에서, T2 가중 MR 영상은 골전이의 연조직 부분을 보여주며, D-C-E-M-R-I 컬러 맵은 병변 골 구조 내의 진폭 A와 교환율 상수의 값을 나타냅니다. 특히 전이 부위의 골용해성 변화는 MRI 소견을 보완하는 VCT를 통해 고해상도로 평가되며, 골용해성 병변은 골수 내 종양 성장 인접 부위에 위치합니다. VCT 혈관 조영술은 골전이로 인해 변화된 거대 혈관 구조를 드러내며, D-C-E-V-C-T는 전이 병변의 피질골 국소 파괴로 인한 미세순환의 관련 양상을 보여줍니다. 초음파는 B 모드 및 도플러 기술을 사용하여 연조직 종양의 형태학적 및 기능적 특징을 평가하는 데 적용 가능합니다.마이크로버블을 적용하면, DCE 초음파를 통해 골전이의 혈관 형성을 실시간으로 영상화할 수 있습니다. 이 영상을 시청한 후, 여러분은 부위 특이적 유방암의 골전이를 위해 종양 세포를 접종하고, 이러한 병변에서 혈관 신생의 형태적 및 기능적 측면을 비침습적으로 영상화하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Medicine

의학

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