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Medicine

Dynamic Contrast Verbesserte Spintomographie von einem orthotopen Mausmodell Bauchspeicheldrüsenkrebs

doi: 10.3791/52641 Published: April 18, 2015

Introduction

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Das übergeordnete Ziel dieser Methode ist es, dynamische kontrastverstärkten Magnetresonanztomographie (DCE-MRI) für orthotopen Pankreastumor-Xenografts bei Mäusen anzuwenden. DCE-MRI ist eine nicht-invasive Methode zur Mikrovaskulatur in einem Zielgewebe durch Überwachung der Änderung des MR Kontrast über einen bestimmten Zeitraum nach der Injektion beurteilt. DCE-MRI wurde verwendet, um bösartige Tumore zu diagnostizieren und Tumor-Antwort auf verschiedene Therapien 1-4 zu beurteilen. Quantitative DCE-MRI hat hohe Reproduzierbarkeit 5 vorgestellt. Pharmakokinetischen Parameter eines MR-Kontrastmittels in ein Zielgewebe quantifizieren, müssen alle zu unterschiedlichen Zeitpunkten und T1 Karte vor Kontrastmittelinjektion erhalten erworbenen DCE-MR-Bilder koregistriert 6 werden. Aufgrund der Atemwege und peristaltische Bewegungen im Bauchbereich, quantitative DCE-MRI hat begrenzte Anwendung für Magen-Darm-Tumoren.

Wurden orthotopen Pankreastumormodelle verwendet werden, um zu bewertenPankreas-Tumor-Antwort folgenden biologischen Therapien und Chemotherapien 7,8. Orthotope Tumormodelle werden als überlegen gegenüber herkömmlichen subkutanen Modellen, da die Mikroumgebung in der ursprünglichen Tumorstelle reflektiert wird und dadurch die menschliche Tumor-Antwort auf die Therapie genauer vorhergesagt werden. Jedoch ist die Maus Bauchspeicheldrüse im linken oberen Quadranten des Abdomens angeordnet ist, so quantitative DCE-MRI des orthotopischen Pankreastumor-Xenotransplantaten in Mäusen nicht leicht implementiert.

Wir haben ein Protokoll der DCE-MRI von Bauch Tumoren in Mäusen durch die Festsetzung der Tumoren mit einer orthogonal gebogenen Kunststoffplatte, um Bewegungsübertragung von der Brustbereich 9 zu verhindern etabliert. Die von diesem Platte aufgebracht Druck auf den Bauchbereich lokalisiert und nicht in Atemnot führte. Eine automatisierte Bild Koregistrierung Technik für DCE-MRI der Bauchorgane in einem Freiatemmodus validiert, aber es führt effectively nur dann, wenn die Zielregionen bewegen sich langsam und regelmäßig 10. Die Atemfrequenz von Tieren ist während der Bildvariablen werden so physische Zurückhaltung im Bauchbereich erforderlich sein, zuverlässig pharmakokinetischen Parameter in orthotopen Pankreastumormausmodelle abzurufen. Wir haben erfolgreich quantifiziert die pharmakokinetischen Parameter von einem MR-Kontrastmittel in orthotopen Pankreastumor-Xenotransplantaten mit dem orthogonal gebogenen Kunststoffplatte in DCE-MRI 11-13. Hier präsentieren wir die Einzelheiten des Verfahrens der orthotopen Pankreastumor-Modellierung, DCE-MRI der Tumorfremdtransplantaten in Mäusen, und die Quantifizierung der pharmakokinetischen Parameter.

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Protocol

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Alle Verfahren wurden von der Institutional Animal Care und Verwenden Committee an der Universität von Alabama in Birmingham angenommen.

1. orthotopen Pankreastumormausling

  1. Kultur Standard menschlichen Pankreas-Krebszelllinien in Dulbeccos modifiziertem Eagle-Medium (DMEM) mit 10% fötalem Rinderserum. Behalten Sie alle Kulturen bei 37 ° C in feuchter Atmosphäre mit 5% CO 2.
  2. Verwenden Sie 8-10 Wochen alte weibliche schwere kombinierte immundefizienten Mäusen. Platzieren Tierkäfigen bei 12 Stunden Licht und 12 Stunden Dunkelheit-Zyklus bei RT (21 ± 2 ° C) und 60% Luftfeuchtigkeit.
  3. Anesthetize alle Tiere mit Belüftung mit 2% Isofluran mit Sauerstoff (2 l / min) im gesamten Operation gemischt. Bestätigen Sie die Narkosetiefe von toe Prise Reflex. Ort Tiere auf einem Heizkissen (37 ° C), um die Körpertemperatur aufrechtzuerhalten. Bewerben Veterinäraugensalbe auf die Augen bis zur Trockenheit während der Narkose zu verhindern. &# 160;
  4. Entfernen Sie die Haare in der linken oberen Quadranten des Bauches jeder Maus, und geben einen Analgetikum (carpofen, 5 mg / kg Körpergewicht subkutan) in der Umgebung. Tragen Sie eine Betadin-Lösung auf die freigelegte Haut. Bereiten autoklaviert chirurgische Instrumente.
  5. Machen Sie eine 1 cm lange Inzision in der Haut und Bauchfell mit Iris gerade Schere. Entfernen Sie vorsichtig die Bauchspeicheldrüse aus dem Bauch mit chirurgischen Pinzette.
  6. Einsatz 28 G Nadel einer 0,5 ml Insulinspritze in die Schwanzvene von Pankreas und dann langsam zu infundieren eine Lösung von 2,5 Millionen menschlichen Pankreaskarzinom-Zellen in 30 & mgr; l DMEM. Bestätigen Sie, dass eine kleine Luftblase ist in der Spitze der Bauchspeicheldrüse durch die Lösung erstellt.
  7. Sanft legen Sie die Bauchspeicheldrüse zurück in die Bauchhöhle mit chirurgischen Pinzette. Schließen Sie das Bauchfell und die Haut in 1 Schicht mit 2 unterbrochen 5-0 Prolene Nahtmaterial, und dann beenden Sie die Anästhesie. Sie ein Tier, das der Operation an die Firma von anderen Tieren unterzogen wurde, bis vollständig erholt nicht zurück.60; Nähte entfernen in 7 ~ 10 Tage nach der Operation.
  8. Geben Sie eine weitere Dosis des Analgetikums (carpofen, 5 mg / kg Körpergewicht subkutan) bei 24 Stunden nach der Operation.
  9. Überprüfen Tumorgröße durch Abtasten der OP-Bereich mit zwei Fingern. Tumoren in der Regel das Gefühl, dichter und holpriger als die umgebenden Gewebe und Organe. Normalerweise dauert es ca. 1 - 2 Wochen, um zu starten Gefühl ein Tumor.
  10. Überwachen Tiere täglich auf Anzeichen von Krankheit. Wenn die Tiere krank erscheinen (fehlende normale Pflegen und Vermeidungsverhalten), beendet man sie mit Genickbruch während der Narkose.

2. Magnetic Resonance Imaging

  1. Anwenden MRI, wenn die Tumorgröße etwa 5-7 mm Durchmesser in der Regel 2 bis 4 Wochen nach der Zellimplantation. Verwenden Sie ein MR-Scanner, um die Kleintierbildgebung oder einem klinischen MR-Scanner mit einem spezialisierten Spule für die Kleintierbildgebung ausgestattet gewidmet.
    HINWEIS: Wir haben ein 9,4-T-MR Kleintierscanner mit einer Kombination aus einem 1 H-Volumen-Resonator/ Sender und eine Oberflächenspule Empfänger (30 mm im Durchmesser) (Bruker BioSpin Corp., Billerica, MA). Oberflächenspule eine bessere Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) 14.
  2. Vorbereiten einer gadoliniumhaltigen MRI-Kontrastmittel zu ~ 0,1 injizieren - 0,2 mmol / kg an jedes Tier in ~ 0.1 - 0.2 ml PBS (phosphatgepufferte Salzlösung).
    HINWEIS: Es wird verwendet, Gadoteridol und injiziert 0,2 mmol / kg in 0,15 ml PBS über einen Zeitraum von 15 sec (0,1 ml / sec).
  3. Bereiten Sie eine Mikro-Polyethylen Rohr (Länge: 7,62 mm, Innendurchmesser: 0,28 mm, Außendurchmesser: 0,64 mm). Legen Sie eine 30 G-Nadel (12,7 mm Länge) in ein Ende des Rohres und einer 30 G stumpfe Spitze Nadel (9,5 mm Länge) in das andere Ende. Schließen Sie eine 1 ml Spritze mit MR-Kontrastmittels in die stumpfe Spitze Nadel und drücken Sie langsam die Spritze zu füllen Sie das gesamte Rohr mit dem MR-Kontrastmittels.
  4. Anesthetize Tieren unter Belüftung mit ~ 1-2% von Isofluran mit Sauerstoff (2 l / min) gemischt gesamten Zubereitung und Bildgebung. Bestätigen Sie die Tiefe der anesthesia von toe Prise Reflex. Bewerben Veterinäraugensalbe auf die Augen bis zur Trockenheit während der Narkose zu verhindern. Erweitern sich die Schwanzvene mit einer Wärmelampe vor Nadeleinführung. Besorgen Sie sich die Mitte des 30 G-Nadel mit Kelly Zangen, und setzen Sie sie in die Schwanzvene. Band sowohl der Schwanz und Rohr auf ein Stück Kunststoff oder Karton Papier (10 mm Breite x 100 mm Länge), um den Schwanz gerade zu halten.
  5. Legen Sie das Tier in Rückenlage in einem Tierbett mit zirkulierenden Warmwasser (oder warme Luft), die Körpertemperatur während der Bildgebung zu regulieren ausgestattet. Stellen Sie die Temperatur über dem Bett, um 37 ° C. Legen Sie eine rektale Temperatursonde, die Körpertemperatur während der Bildgebung zu überwachen.
  6. Tragen Sie eine orthogonal gebogenen Kunststoffplatte in den Bauchbereich. Stellen Sie sicher, der Tumor hinter dem oberen Ende der Platine befindet, und ziehen Sie dann etwas nach unten das Board (~ 2 mm), um den Tumor zu gewährleisten wird vom Vorstand eingeholt. Kleben Sie die Platine zu Tierbett fest.
  7. Kleben Sie einen Atem Pad Transducer (SA Instrument, Inc., Stony Brook, NY) im Brustbereich zu Tier Atmung während der Bildgebung zu überwachen. Legen Sie eine Oberflächenspule auf der Oberseite der Tumorregion, und kleben Sie sie auf Tierbett fest. Schieben des Tieres Bett in den MR-Scanner, um den Tumorbereich in der Mitte der Volumenspule platzieren (Innendurchmesser: 72 mm).
  8. Führen Anpassung und Optimierung sowohl für die Sender und Empfänger durch Shimming gefolgt.
  9. Beginnen Sie mit einer anatomischen MR-Sequenz, um den Tumor zu lokalisieren. Verwenden Sie einen T2-gewichteten (T2W) Turbo-Spin-Echo-Sequenz, um die axiale Bilder mit folgenden Erfassungsparameter zu erhalten. Wiederholungszeit (TR) / Echozeit (TE) = 3000/34 ms, 128 x 128-Matrix, 30 x 30 mm Sichtfeld, Anzahl der Mitte = 1, Echozuglänge = 4 und 20 zusammenhängende 1 mm dicke Scheiben in ein Interlaced-Modus, um die gesamte Tumorregion (1,6 min Gesamtscanzeit) zu decken.
    Hinweis: Da orthotopischen Tumoren der Bauchspeicheldrüse sind schwieriger als die subkutane diejenigen befinden, herkömmlichen localizer Bilder mit niedriger Auflösung kann nicht sinnvoll sein.
  10. Erwerben Sie T1-gewichteten (T1W) Bilder mit verschiedenen Kippwinkel bis T1 Karte abzurufen. Zu diesem Zweck verwenden Sie ein Gradientenecho MultiFlip Winkel Ansatz mit den folgenden Parametern: Wiederholungszeit (TR) / Echozeit (TE) = 115/3 ms, 128 x 128-Matrix, eine 30 x 30 mm Sichtfeld, Anzahl der Mittelwerte = 4 ~ 5-7 zusammenhängenden 1 mm dicke Scheiben in einem Zeilensprung-Modus, um den Tumorbereich zu bedecken, und sieben Flipwinkel von 10, 20, 30, 40, 50, 60 und 70 (Gesamtscanzeit pro Flipwinkel: 1 min).
    HINWEIS: Es ist jedoch MultiFlip Winkel Ansatz effizient nur, wenn B1 Feldhomogenität ist hoch. Wenn nicht, können T1 Karten mit mehreren TR-Ansatz statt 15 erreicht werden.
  11. Erwerben T1W Bilder vor und nach Gadolinium basiert MR Kontrastmittelinjektion. Verwenden Sie die gleichen Aufnahmeparameter und Geometrie für T1-Mapping, aber mit dem festen Kippwinkel von 30. Verwendung linearer Codierung stabilen Zustand zu gewährleisten, wenn das Zentrum des k-Raums erhalten wird, especially wenn eine kurze TR und ein niedriger Grad Kippwinkel verwendet. Erwerben 5 Basis-Images vor Kontrastmittelinjektion. So erwerben 40 Bilder nach Kontrastmittelinjektion (gesamte Scandauer: 45 min). Verwenden einer Spritzenpumpe Kontrastmittel mit einer konstanten Geschwindigkeit (0,01 ml / sec) zu injizieren.
  12. Überwachen Tier Atmung kontinuierlich und passen Isofluran-Konzentration, um die Atemfrequenz auf 50 zu halten - 100 Atemzüge pro min. Überwachen Sie Tierkörpertemperatur im gesamten Imaging.
  13. Nach Abschluss der DCE-MRI, nehmen Sie die Nadel und anderen Sonden, und legen Sie das Tier in einem leeren Käfig mit Papiertüchern gebettet. Massieren Sie sanft den unteren Bauchbereich. Der Käfig sollte die Hälfte unter einer Wärmelampe gelegt werden, dass das Tier in die und aus der Wärmegefälle zu bewegen, wie sie sich erholt. Sie ein Tier nicht unbeaufsichtigt lassen, bis er wieder zu sich kam, um ausreichende Brustlage zu halten.

3. Bildverarbeitung und -analyse

  1. Segment Tumor regi on in T2W Bilder. In T2W Bildern ist die Signalintensität im Tumorbereich heller als die der umgebenden Gewebe, so dass die Tumorgrenze kann manuell abgegrenzt werden.
    HINWEIS: halbautomatische Segmentierungstechniken wie globale Schwellen oder aktive Konturierung verwendet werden 16,17, aber ungleichmäßige Hintergrundintensität korrigiert werden soll vor allem, wenn eine Oberflächenspule verwendet wird.
  2. Neues T1 und Protonendichtekarten. In T1W Bilder mit einer Gradientenecho-Sequenz erfasst, vorausgesetzt, dass die Echozeit (TE) ist viel geringer als T2 * -Wert, der Pixelwert bestimmt wird durch
    Gleichung 1
    wobei S 0 ist Protonendichte, T 1 T 1 Relaxationszeitkonstante, TR ist Wiederholzeit und θ ein Kippwinkel. Gleichung (1) kann umgeschrieben werden
    641eq2.jpg "/>
    wenn S (θ) / sin & theta; wird mit Y ersetzt ist, und S (θ) / tan & theta; wird mit X ersetzt. Gleichung (2) ist eine lineare Gleichung, ihre Steigung und kann zum Abrufen von T1 und S & sub0; -Werte betrugen.
  3. Berechnen MR-Kontrastkonzentration im DCE-MR-Bilder. Wenn Gadolinium basierten MR-Kontrastmittel injiziert wird T 1 Relaxationszeitkonstante Laufe der Zeit verändert. So kann die Gleichung (1) neu geschrieben werden
    Gleichung 3
    T 1 (t) ist mit MR-Kontrastkonzentration, C (t) bezogen, wie folgt,
    Gleichung 4
    wobei r 1 longitudinalen Relaxivität von MR-Kontrastmittel. So kann durch Kombinieren der Gleichungen (3) und (4) wird MR Kontrastmittelkonzentration bestimmt
    "Gleichung
  4. Quantifizieren der pharmakokinetischen Parameter der MR-Kontrastmittel. C p (t) stellt MR Kontrastmittelkonzentration im Blutplasma zur Zeit t nach Beginn Kontrastinjektion. C p (t) wird als arteriellen Inputfunktion (AIF). Wenn AIF zur Verfügung steht, können die pharmakokinetischen Parameter von MR-Kontrastmittels berechnet werden
    Gleichung 6
    wobei C t (t) MR Kontrastmittelkonzentration in einem Zielgewebe, v p fraktionierten Blutplasmavolumen ist, v e fraktionierte extravasalen Extrazellulärvolumens und K trans Volumenübertragungskonstante. Flux Geschwindigkeitskonstante k ep, gleich K tran ists dividiert durch v e. Wenn AIF nicht verfügbar ist, dann wird der Referenzregion Modell kann statt 18,19 verwendet werden. Der Referenzbereich Modell basiert auf der strömungs beschränkt Kety Modell 20 und basieren nutzt Kontrastmittelkonzentration in einem Referenzbereich, um den Bedarf an AIF wie folgt zu entfernen,
    Gleichung 7
    wobei C t, ROI (t), K trans, ROI und v e, sind ROI Kontrastmittelkonzentration, Volumenübertragungskonstante und fraktionierte extravaskulären und extrazellulärer Volumen, bzw. in der Region von Interesse (ROI), wobei C t, RR (t), K trans, RR und v e, RR sind die in der Referenzregion. Paravertebralen Muskeln wird oft als der Referenzbereich ausgewählt ist, und v e, RR in murine paravertebral Muskel wird angenommen bei 0,08 21 konstant zu sein. Wir nutzten die Referenzregion Modell.

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Representative Results

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Menschliche Pankreastumorzellen erfolgreich wachsen in Mauspankreas Schaffung eines soliden Tumors. 1 zeigt Fotografien von (a) einem normalen Pankreas wo Tumorzelllösung eingespritzt wird, und (B) ein Vertreter der Maus trägt eine orthotope Pankreas Tumorxenotransplantates (MIA PaCa-2 ). Tumor im linken oberen Quadranten des Abdomens, neben der Milz. Es dauert normalerweise 2-4 Wochen, die Tumoren zu 5 aufwachsen - 7 mm Durchmesser nach Zellimplantation.

Bewegung orthotopen Pankreastumor-Xenotransplantaten wurde weitgehend unterdrückt, obwohl Bewegungsartefakte war in MR-Bildern vorhanden, um einer bestimmten Größenordnung. In T2W MR-Bilder, die Standardabweichung des MR-Signals in der Luft über dem Tumorbereich war ungefähr 2,5-fach größer ist, wenn Pankreastumorzellen orthotopisch implantiert als bei Verwendung eines subkutanen Tumormodell wurde verwendet. 2A zeigt die schematische Darstellung einer Einrichtung für DCE -MRI eines orthotopen Bauchspeicheldrüsenc Tumorxenotransplantat. Die orange Kreis stellt der Tumor, durch das obere Ende einer orthogonal gebogenen Kunststoffplatte eingeholt. 2B zeigt die schematische Darstellung des Kunststoffplatte mit den Abmessungen. Die Plattenbreite (30 mm) wurde entwickelt, um das gleiche mit der Breite des Tierbett Mäusen. Die Plattenlänge wurde entwickelt, um lange genug auf Band fest anzuwenden. Die Tiefe des Vorstandsspitze (4 mm) wurde 20 g Mäusen entwickelt. 2C zeigt die T2W MR-Bilder (Sagittalansicht) eines repräsentativen Maus Tragen eines orthotopen Pankreastumor Xenotransplantat (MIA PaCa-2). Tumor in einer gepunkteten roten Kreis dargestellt, und die Vertiefung von der Kunststoffplatte induziert wird, mit einem weißen Pfeil angedeutet.

Quantitative DCE-MRI erfolgreich für orthotopischen pankreatischen Tumorxenotransplantaten mit der Bezugsbereich (RR) Modell angewendet, wie in Gleichung (7) beschrieben. 3A zeigt Kontrastkarten in der Tumorregion (Farbskala) bei 1 Minute vor MR c ontrast (Gadoteridol) Injektion und bei 5 und 40 Minuten nach der Injektion bzw. überlappt mit T2W MR-Bilder (Graustufen). Die Maus wurde eine MIA PaCa-2 Tumorxenotransplantat Lager orthotop. 3B zeigt Kontrastverstärkung Kurven in der Tumorregion (3 x 3 Fenster) und paravertebralen Muskelregion (9 x 9 Fenster) mit zwei weißen Quadrate angedeutet gemittelt, wie in Abbildung 3A. 3C und 3D zeigen K trans und k ep Karten auf.

Abbildung 1
Abbildung 1. Fotografien von (A) einem normalen Pankreas mit Tumorzelllösung, und (B) eine orthotope Pankreastumor Xenotransplantats in einer immundefizienten Maus injiziert. Tumor im linken oberen Quadranten des Abdomens, mit einer weißen gepunkteten Kreis angedeutet befinden.es / ftp_upload / 52.641 / 52641fig1highres.jpg "target =" _ blank "> Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieses Bild anzuzeigen.

Abbildung 2
Abbildung 2: Schaltpläne in DCE-MRI eines orthotopen Pankreastumor Xenotransplantat. (A) Schematische Darstellung einer Einrichtung für DCE-MRI eines orthotopen Pankreastumor Xenotransplantat (orange kreisförmigen Bereich). Ein Katheter wird in die Schwanzvene eingeführt, um MR-Kontrastmittels ziehen lassen. (B) Schematische Darstellung einer orthogonal gebogenen Kunststoffplatte mit den Abmessungen. (C) T2W MR-Bilder (Sagittalansicht) einer Maus trägt eine orthothopic Pankreastumor Xenotransplantats mit einer gepunkteten angegeben roter Kreis, wenn ein orthogonal gebogenen Kunststoffplatte aufgetragen (mit einem weißen Pfeil). Bitte klicken Sie hier, um eine größere versi sehenauf dieser Figur.

Figur 3
Abbildung 3. DCE-MR-Bilder und paramatric Karten eines orthotopen Pankreastumor Xenotransplantat. (A) Contrast Karten bei 1 min vor oder bei 5 und 40 Minuten nach der MR-Kontrast (Gadoteridol) Injektion. (B) Kontrastverstärkung Kurven gemittelt in der Tumorregion (3 x 3 Fenster) und paravertebralen Muskelregion (9 x 9 Fenster) mit 2 weißen Quadrate angedeutet, in 3A. (C) K trans Karte. (D) k ep Karte. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieses Bild anzuzeigen.

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Discussion

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Wir haben die detaillierten Methoden der orthotopen Pankreastumor Modellierung mit immundefizienten Mäusen, DCE-MRI von Bauch Tumoren in Mäusen, und die Quantifizierung ihrer kinetischen Parameter eingeführt. Im orthotopen Pankreastumor-Modellierung, müssen Sie beim Einsetzen einer Nadel in den Schwanz der Bauchspeicheldrüse entnommen werden. Wenn dies gelingt, werden Zellen auf den Kopf der Bauchspeicheldrüse Schaffung einer kleinen Blase übertragen werden. Bei der Anwendung eines orthogonal gebogenen Kunststoffplatte, ist es entscheidend, um zu bestätigen, dass der Tumor unter dem oberen Ende der Platine. Da die pankreatische Tumor ist in der Nähe der Membran, kann die Platte nicht in der Lage, sie fest zu halten, insbesondere wenn die Tumorgröße weniger als 5 mm im Durchmesser sein. Nach der Bilderzeugung sollte der Bauchbereich sanft massiert werden, bis das Tier bei Bewusstsein ist. Es wird empfohlen, die gesamte Bildgebung und Vorbereitungszeit für jedes Tier länger als 90 Minuten, um Bauchschmerzen zu verhindern überschreiten.

Die Dimension des KunststoffPlatine müssen entsprechend der Größe von Tumoren oder Tieren nachgestellt werden. Wenn der Tumor eine Größe kleiner als 5 mm, die Tumore können nicht fest durch die orthogonal gebogen Platte mit 4 mm Tiefe und somit ein Bewegungsartefakt in MR-Bildern auftreten, abgefangen werden. Auch wenn der Tiergröße größer als 20 g, kann die 4 mm Tiefe nicht ausreichend, um den Tumor zu halten. Allerdings kann zu hohem Druck in den Bauch Bauchnervensystem lähmen den unteren Körper des Tieres schädigen.

Orthotope Pankreastumor Modellierung in Mäusen unter Verwendung von Standard menschlichen Pankreas-Krebszelllinien wurden verwendet, um die therapeutische Antwort von pankreatischen Tumoren zu untersuchen. Allerdings nehmen Tumorrate (Anteil der, dass ein Tier einen tastbaren Tumor nach der Implantation haben) und die Wachstumsrate war in hohem Maße von Tumorzelleigenschaften, so empfiehlt es sich, mit zu beginnen zweifach mehr Tiere, und wählen Sie die Hälfte von ihnen trägt ähnlicher Größe Tumoren. Tumoren mit unregelmäßiger Form sollten ausgeschlossen werden,da sie möglicherweise auf eine Therapie unterschiedlich ansprechen; die Form Unregelmäßigkeiten können durch Routine Palpation festgestellt werden, aber Ultraschall-Bildgebung wird eine bessere Einschätzung 9 liefern. Einige Zelllinien können Metastasen meist in der Leber zu entwickeln. Lebermetastasen (MET) kann häufig mit Biolumineszenz-Bildgebung bei der Luciferase-positiven Zellen implantiert wurden oder durch Leber Sezieren Tiere starben erkannt werden. Leber METs verkürzen die Lebensdauer der Tiere, so dass der Studienplan entsprechend festzulegen.

Quantitative DCE-MRI wurde erfolgreich für eine orthotopen Pankreastumormausmodell implementiert. Zur pharmakokinetischen Parameter von MR-Kontrastmittel auf der Basis der Strömungsbegrenzten Kety Modell 20 zu quantifizieren, muss der arteriellen Inputfunktion (AIF) zur Verfügung stehen. Bei dieser Anwendung ist die Bauchaorta innerhalb des Sichtfeldes, so AIF können durch direkte Messung der Änderung des MR-Kontrastkonzentration in der Bauchaorta erhalten werden. Jedoch ter Innendurchmesser des Mausbauchaorta von weniger als 1 mm (0,5 bis 0,7 mm) 22, und empirisch die Pixelgröße sollte mindestens viermal kleiner ist als der Durchmesser (0,125 mm) bis schweren Partialvolumeneffekt verhindern. Darüber hinaus die ideale Abtastrate von AIF ist 1-2 sec 23. In MRI, räumlichen und zeitlichen Auflösungen kompromittieren SNR. Deshalb ist es eine Herausforderung, eine zuverlässige AIF in DCE-MRI von Mäusen erhalten. Alternativ kann der Bezugsbereich (RR) Modell verwendet werden. RR-Modell verwendet die Daten der Kontrastverbesserung in einem Referenzbereich (typischerweise Muskelgewebe), um die Notwendigkeit von AIF im pharmakokinetischen Parameter Quantifizierung entfernen. Jedoch muß die fraktionierte extravasalen Extrazellulärvolumens in der Referenzregion angenommen werden kann, was etwa 35% Fehler in einer Studie (n = 9) 21 verursacht wird. Dennoch kann die Veränderung der Tumor Mikrovaskulatur folgenden Therapie genau gemessen werden, wenn der gleiche Referenzbereich zu jedem Zeitpunkt ausgewählt wird.

24,25 angepasst werden.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
DMEM Invitrogen 11965-118
Fetal bovine serum Harlan Laboratories BT-9501
Betadine Purdue products 67618-153-01
5-0 Prolene sutures Ethicon 8720H
9.4T MR scanner Bruker Biospin Corporation BioSpec 94/20 USR
Gadoteridol Bracco Diagnostics Inc NDC 0270-1111-03
Micro-polyethelene tube Strategic Applications, Inc #PE-10-25
30 G blunt tip needle Strategic Applications, Inc 89134-194
Monitoring and gating system SA instruments, Inc Model 1030 This is an MR compatiable system to measure resiratory rating and body temperature of small animals at the same time.
Syringe pump New Era Pump Systems, Inc. NE-1600

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References

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Kim, H., Samuel, S., Totenhagen, J. W., Warren, M., Sellers, J. C., Buchsbaum, D. J. Dynamic Contrast Enhanced Magnetic Resonance Imaging of an Orthotopic Pancreatic Cancer Mouse Model. J. Vis. Exp. (98), e52641, doi:10.3791/52641 (2015).More

Kim, H., Samuel, S., Totenhagen, J. W., Warren, M., Sellers, J. C., Buchsbaum, D. J. Dynamic Contrast Enhanced Magnetic Resonance Imaging of an Orthotopic Pancreatic Cancer Mouse Model. J. Vis. Exp. (98), e52641, doi:10.3791/52641 (2015).

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