Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Ortotopik Pankreas Kanseri Fare Modeli Dinamik Kontrast Geliştirilmiş Manyetik Rezonans Görüntüleme

doi: 10.3791/52641 Published: April 18, 2015

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Bu yöntemin genel amacı farelerde ortotopik pankreas tümörü xenografts için dinamik kontrastlı manyetik rezonans görüntüleme (DCE-MRI) uygulamaktır. DCE MR enjeksiyonundan sonra belli bir süre boyunca MR kontrast değişiklik izlenerek veya hedeflenen bir dokuda mikrovaskuleterini değerlendirmek için invazif olmayan bir yöntemdir. DCE-MRI habis tümörler teşhis etmek ve çeşitli terapiler 1-4 tümör yanıtı değerlendirmek için kullanılmıştır. Kantitatif DCE-MRG yüksek tekrarlanabilirlik 5 sunmuştur. Bir hedef dokuda bir MR kontrast maddenin farmakokinetik parametrelerini ölçmek için, kontrast madde önce elde edilen farklı zaman noktalarında, T1 haritasına alınan tüm DCE MR görüntüleri 6 coregistered gerekir. Ancak, karın bölgesinde solunum ve peristaltik hareketlere, kantitatif DCE-MRI, gastrointestinal tümörler için sınırlı bir uygulama olmuştur.

Ortotopik pankreatik tümör modelleri değerlendirmek için kullanılmıştırBiyolojik tedaviler ve kemoterapi 7,8 aşağıdaki pankreas-tümör yanıtı. Orijinal tümör sitesinde mikroçevresinin yansır ve tedaviye böylece insan tümör yanıtı daha doğru tahmin edilebilir çünkü Ortotopik tümör modelleri, klasik subkutan modellere üstün kabul edilir. Ancak, fare pankreas karnın sol üst kadranda bulunan, farelerde ortotopik pankreas tümörü ksenograftlarının nedenle nicel DCE-MRI kolayca uygulamaya konmamıştır.

Biz göğüs bölgesi 9 dan hareket transferini engellemek için bir dik bükülmüş plastik tahta kullanarak tümörleri tespit farelerde tümörlerin karın DCE-MRI bir protokol kurduk. Bu kurul tarafından uygulanan basınç karın bölgesinde lokalize edilmiş ve solunum güçlüğü sonuçlandı değil. Otomatik görüntü coregistration tekniği serbest nefes modunda karın içi organların DCE-MRI valide edilmiş, ancak effectivel gerçekleştiriry sadece hedef bölgeleri yavaş yavaş ve düzenli 10 taşıdığınızda. Hayvanların Solunum hızı görüntüleme sırasında değişkendir, karın bölgesinde çok fiziksel kısıtlama ortotopik pankreas tümörü fare modellerinde güvenilir farmakokinetik parametrelerini almak için gerekli olacaktır. Biz başarıyla DCE-MRI 11-13 yılında dik bükülmüş plastik tahta kullanarak ortotopik pankreas tümörü ksenograftlarda bir MR kontrast maddenin farmakokinetik parametreleri quantitated var. Burada ortotopik pankreas tümörü modelleme ayrıntılı prosedürü sunmak, tümör farelerde xenografts ve farmakokinetik parametrelerin ölçümü ve DCE-MRI.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Tüm işlemler Birmingham Alabama Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından kabul edildi.

1. Ortotopik Pankreas Tümör Fare Modelleme

  1. Dulbecco tadil edilmiş Eagle ortamı (DMEM) içinde kültür standart insan pankreatik kanser hücre çizgileri% 10 cenin sığır serumu ile takviye edilmiştir. % 5 CO2 ile nemli bir atmosferde 37 ° C 'de, tüm kültür muhafaza edin.
  2. 8-10 haftalık dişi şiddetli kombine immunodefisiyan fareler kullanın. 12 saat ışık ve 12 saat karanlık çevrimi oda sıcaklığında (21 ± 2 ° C) ve% 60 nemde bir hayvan kafesleri yerleştirin.
  3. Ameliyat boyunca oksijen (/ dk 2 L) ile karıştırılmıştır izofluran% 2 ile havalandırma ile tüm hayvanlar anestezisi. Ayak tutam refleks ile anestezi derinliği onaylayın. Bir ısıtma yastığı (37 ° C) yerleştirin hayvanlar vücut ısısını korumak için. Anestezi altında iken kuruluğu önlemek için göze veteriner oftalmik merhem sürün. &# 160;
  4. Her fare karnın sol üst kadranda saç çıkarın ve bir analjezik ilaç vermek alana (5 mg / vücut ağırlığı kg subkutan carpofen). Maruz kalan cilde betadin çözümü uygulayın. Otoklava cerrahi aletler hazırlayın.
  5. Deride 1 cm'lik kesi yapmak ve iris düz makas kullanarak periton. Yavaşça cerrahi cımbız kullanarak karın pankreas kaldırmak.
  6. Pankreas kuyruğa, 0.5 ml insülin şırınga 28 G iğne takın ve daha sonra yavaş yavaş, DMEM, 30 ul 2.500.000, insan pankreas kanser hücrelerinin bir çözelti aşılamak. Küçük bir kabarcık çözeltisi ile pankreas başında oluşturulan olduğunu doğrulayın.
  7. Yavaşça geri cerrahi cımbız kullanarak karın içine pankreas yerleştirin. 2 5-0 Prolen sütür kesintiye 1 katmanda periton ve cilt kapatın ve sonra anestezi sonlandırmak. Tamamen iyileşene kadar diğer hayvanların şirkete ameliyat geçirmiş bir hayvan iade etmeyin.60; 7 ~ 10 gün sonrası ameliyat sırasında sütür çıkarın.
  8. Ameliyattan 24 saat sonra (carpofen 5 mg / vücut ağırlığı deri altından kg) bir ilaç bir doz ver.
  9. İki parmağınızı kullanarak cerrahi alan palpe tümör boyutunu kontrol edin. Tümörler genellikle çevredeki dokulara ve organlara göre daha yoğun ve bumpier hissediyorum. Bir tümör duygu başlamak için 2 hafta - Genellikle ~ 1 sürer.
  10. Hastalık belirtileri günlük hayvanları izleyin. Hayvanlar hasta (eksikliği, normal bakım ve kaçınma davranışları) göründüğünde, biz anestezi altında iken servikal dislokasyon kullanarak sonlandırıldı.

2. Manyetik Rezonans Görüntüleme

  1. Hücre implantasyonu sonrası, genellikle 2 ila 4 hafta sonra, çapı 7 mm - tümör boyutu yaklaşık 5 olduğu zaman MRI uygulanır. Küçük hayvan görüntüleme veya küçük hayvan görüntüleme için özel bir bobin ile donatılmış bir klinik MR tarayıcı adanmış bir MR tarayıcı kullanın.
    NOT: 1 lH hacim rezonatörün bir kombinasyonu ile bir 9.4T küçük hayvan MR tarayıcı kullanılır/ Verici ve bir yüzey bobin yuvası (çapı 30 mm) (Bruker BioSpin Corp., Billerica, MA). Bir yüzey bobin daha iyi sinyal-gürültü oranı (SNR) 14 sağlamaktadır.
  2. 0.2 ml PBS (fosfat tamponlu tuzlu su) - 0.1, her bir hayvana, 0.2 mg / kg - 0.1 enjekte etmek için bir gadolinyum göre MRT-kontrast maddesinin hazırlanması.
    NOT: gadoteridol kullanılır ve 15 saniyelik bir süre (0,1 ml / sn) üzerinde 0.15 mi, PBS içinde 0.2 mg / kg enjekte edildi.
  3. Bir mikro-polietilen tüp (7.62 mm iç çap: 0.28 mm, dış çap: 0.64 mm uzunluk) hazırlayın. Bir borunun ucuna, diğer ucunu bir 30 G künt ucu iğne (9.5 mm uzunluk) içine 30 G iğne (12.7 mm uzunluk) takın. Künt ucu iğne MR kontrast madde içeren 1 ml şırınga bağlayın ve yavaşça MR kontrast madde ile tüm tüp doldurmak için şırınga itin.
  4. Hazırlanması ve görüntüleme boyunca oksijen (2 L / dk) ile karışık izofluran% 2 - ~ 1 ile havalandırma kullanarak hayvanları uyutmak. ANEST derinliğini teyitayak tutam refleks ile zi. Anestezi altında iken kuruluğu önlemek için göze veteriner oftalmik merhem sürün. İğne yerleştirilmeden önce bir ısı lambası kullanarak ven kuyruk genişletmek. Kelly forseps kullanarak 30 G iğne ortasında tut, ve kuyruk ven içine yerleştirin. Plastik veya karton kağıt (10 mm genişlik x 100 mm uzunluk) bir parça üzerine bant hem kuyruk ve tüp kuyruğu dik tutmak için.
  5. Görüntüleme sırasında vücut ısısını düzenlemek için ılık su (ya da sıcak hava) dolaşan ile donatılmış bir hayvan yatakta sırtüstü pozisyonda hayvan yerleştirin. 37 ° C yatakta sıcaklığını ayarlayın. Görüntüleme sırasında vücut sıcaklığını izlemek için bir rektal sıcaklık probu yerleştirin.
  6. Karın alana bir dik bükülmüş plastik kurulu uygulayın. Tümör kurulu üst ucunun arkasında bulunduğundan emin olun, ve sonra hafifçe tahta aşağı çekin (~ 2 mm) tümörü sağlamak için yönetim kurulu tarafından yakalandı. Sıkıca hayvan yatağına kurulu Teyp.
  7. Bir solunum ped transduce Teypgöğüs bölgesine r (SA Enstrüman, Inc., Stony Brook, NY) görüntüleme sırasında hayvan solunumu izlemek için. Tümörlü bölgede üst yüzey bobin yerleştirin ve sıkı bir şekilde bir hayvan yatağa bantlayın. (: 72 mm iç çap) hacim bobin merkezine tümör bölgesini yerleştirmek için MR tarayıcı içine hayvan yatak itin.
  8. Alıcı ve verici hem de eşleştirme ve ayarlama yapın, shimming ile izledi.
  9. Tümör bulmak için bir anatomik MR dizisi ile başlayın. Aşağıdaki satın alma parametreleri ile eksenel görüntüler elde etmek için bir T2 ağırlıklı (T2A) turbo spin-eko sekansı kullanın. Tekrarlama zamanı (TR) / eko zamanı (TE) = 3,000 / 34 msn, 128 x 128 matris, görüş 30 x 30 mm alan ortalamalar sayısı = 1, eko tren uzunluğu = 4, ve 20 bitişik 1 mm kalınlığında dilimler halinde Bir geçmeli modu tüm tümör bölgesini (: 1.6 dk, toplam tarama süresi) kapsayacak.
    Not: ortotopik pankreatik tümörler subkutan olanlardan daha bulunduğu için daha zor olduğu için, geleneksel localiAlt çözünürlüğe sahip zer görüntüleri yararlı olmayabilir.
  10. T1 haritasını almak için çeşitli flip açıları ile T1 ağırlıklı (T1A) görüntüler elde. Ortalamaların tekrar zamanı (TR) / eko zamanı (TE) = 115/3 msn, 128 x 128 matrisi, görüş 30 x 30 mm alanını, sayı: Bu amaçla, aşağıdaki parametrelerin ile multiflip açı yaklaşımı yankı degrade kullanın = 4, ~ 5 - tümör bölgesini kapsayacak bir geçmeli modda 7 bitişik 1 mm kalınlığında dilimler ve 10 yedi çevirme açıları, 20, 30, 40, 50, 60, ve çevirme açısı başına 70 (toplam tarama süresi: 1 dakika).
    NOT: Ancak, multiflip açı yaklaşımı B1 alan homojenliği yüksek olduğu zaman etkilidir. Değilse, T1 harita birden TR yaklaşımı yerine, 15 ile elde edilebilir.
  11. Öncesi ve gadolinyum bazlı MR kontrast enjeksiyonundan sonra T1A görüntüler elde. Esp, k-uzay merkezi elde edildiğinde sabit durumu sağlamak için T1 haritalama için ama 30. kullanın doğrusal kodlama sabit kapak açısı ile aynı satın alma parametreleri ve geometri kullanınKısa bir TR ve düşük derece çevirme açısı kullanılır ecially zaman. Kontrast verilmeden önce 5 temel görüntü elde. (: 45 dk, toplam tarama zamanında) Sonra kontrast enjeksiyonu sonrası 40 görüntüler elde. Sabit bir oranda (0.01 mi / saniye) kontrast ajanı enjekte etmek için bir şırınga pompası kullanın.
  12. Sürekli hayvan nefes Monitör ve 50 solunum hızı tutmak için izofluran konsantrasyonunu ayarlamak - dakika başına 100 nefesten. Görüntüleme boyunca hayvan vücut sıcaklığını izlemek.
  13. DCE-MRI tamamladıktan sonra, iğne ve diğer sondalar çıkarmak ve kağıt havlu ile tabakalı bir boş kafes içinde hayvan yerleştirin. Usulca alt karın bölgesine masaj. Kafes o kurtarır hayvan ısı degrade ve dışarı taşımak için izin vermek için bir ısı lambası altında yarısı konulmalıdır. Sternal yatma korumak için yeterli bilinci yerine kadar gözetimsiz bir hayvan bırakmayın.

3. Görüntü İşleme ve Analiz

  1. Segment tümör regi T2A görüntülerde üzerinde. T2A görüntülerde, tümör bölgesinde sinyal yoğunluğu çevre dokulara daha parlak, yani tümör sınır çizilmiştir edilebilir.
    NOT: Bu tür küresel eşikleme veya aktif şekillendirme gibi yarı-otomatik segmentasyon teknikleri 16,17 kullanılabilir, ancak düzensiz arka plan yoğunluğu yüzey bobin kullanıldığında özellikle düzeltilmelidir.
  2. T1 ve proton yoğunluğu haritaları oluşturun. O yankı zamanı (TE) varsayarak bir gradyan eko sekansı ile elde edilen T1A görüntülerde, T2 * değeri, piksel değeri tarafından belirlenir çok daha azdır
    Denklem 1
    S 0 proton yoğunluğu olduğu, T 1 TR tekrarlama zamanı, T 1 gevşeme zamanı sabittir, ve θ bir flip açısıdır. Denklem (1) ile yazılabilir
    641eq2.jpg "/>
    S (θ) / sinθ Y ile ikame edilir, ve S (θ) zaman / tanθ X ile değiştirilir. Denklem (2) bir lineer denklem ve onun eğim ve kesişim sırasıyla T1 ve S 0 değerleri almak için kullanılabilir.
  3. DCE-MR görüntüleri MR kontrast konsantrasyonunu hesaplayın. Gadolinyum bazlı MR kontrast madde enjekte edildiğinde, T 1 gevşeme zamanı sabiti zamanla değişti. Yani, denklem (1) için yeniden olabilir
    Denklem 3
    Aşağıdaki gibi, T 1 (t), MR kontrast konsantrasyonu, C (t) ile ilgilidir
    Denklem 4
    burada r, 1 MR kontrast madde uzunlamasına relaksivitesi olup. Yani, birleştirerek denklemler (3) ve (4), MR kontrast konsantrasyonu ile belirlenir
    "Denklem
  4. Kontrast enjeksiyonu başlatıldıktan sonra t MR kontrast ajan. C p (t) kan plazması MR kontrast konsantrasyonunu sunuyor farmakokinetik parametreleri ölçmek. C p (t) arteriyel giriş fonksiyonu (AIF) denir. AIF varsa, MR kontrast maddenin farmakokinetik parametreler hesaplanabilir
    Denklem 6
    t (t), MR kontrast konsantrasyonu, hedef dokuda etkinin ortaya çıkışıdır ve v s, h e fraksiyonel ekstravasküler ekstrasellüler hacim fraksiyonel kan plazma hacmi ve K, trans ses aktarma sabittir. Akı, k oran sabiti ep K tran eşittirv e bölünür s. AIF mevcut değilse, o zaman bir referans bölgesi, bir model yerine 18,19 kullanılabilir. Referans bölge modeli akış sınırlı Kety modeli 20 ve dayalı şöyle AIF ihtiyacını kaldırmak için bir referans bölgedeki kontrast konsantrasyonunu kullanır,
    Denklem 7
    burada C t, ROI (t), K trans, YG ve v e ROI, ilgi (ROI) bölgede sırasıyla kontrast konsantrasyonu, hacim transferi sabit ve fraksiyonel ekstravasküler-dışı hacim, vardır C t iken, RR (t); K, trans, RR ve v, e, RR referans bölgesinin olanlardır. Paravertebral kas genellikle kemirgen pa v e RR referans bölge olarak seçilen veravertebral kas 0.08 21 sabit olduğu varsayılır. Biz referans bölge modeli kullanılır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Insan pankreas tümörü hücreleri, fare pankreası bir katı tümör oluşturma başarılı bir şekilde büyür. 1, (A), tümör hücre solüsyonu enjekte edilir bir normal pankreas, ve (B) fotoğraflarını göstermektedir ortotopik pankreas tümörü xenograft taşıyan bir temsili fare (MIA PaCa-2 ). Tümör yanında dalak, karın sol üst kadranda yer almaktadır. Hücre implantasyon sonrası çapı 7 mm - tümörler 5 büyümek için 4 hafta - Genellikle 2 sürer.

Hareket artefakt belli bir büyüklüğe MR görüntülerinde mevcut olmasına rağmen ortotopik pankreas tümörü ksenograftlarının Hareket ölçüde, bastırıldı. T2A MR görüntülerinde, tümör bölgenin üstüne havada MR sinyalinin standart sapması, bir deri altı tümör modeli istihdam edildiğinde pankreas tümörü hücrelerinin orthotopically daha implante edildiğinde yaklaşık 2.5 kat daha büyük. Şekil 2A DCE için bir kurulum şematik ortotopik pancreati arasında -MRIc tümörü xenograft. turuncu daire bir dik bükülmüş plastik kurulu üst ucuna tarafından yakalanan tümör,. Şekil 2B boyutları ile plastik kurulu şematik temsil eder. levha genişliği (30 mm) fareler hayvan yatak genişliği ile aynı olacak şekilde tasarlanmıştır. yönetim kurulu uzunluğu sıkıca bandı uygulamak için yeterince uzun olacak şekilde tasarlanmıştır. yönetim kurulu ucu (4 mm) derinliği 20 gr fareler için tasarlanmıştır. Şekil 2C ortotopik pankreas tümörü zenogreftı (MIA PaCa-2) taşıyan temsili bir fare T2A MR görüntülerini (sagital görünüm) gösterir. Tümör noktalı kırmızı daire içinde gösterilir ve plastik kurulu tarafından uyarılan girinti beyaz ok ile gösterilir.

Denklemde tarif edildiği gibi kantitatif DCE MR başarıyla referans bölge (R) modeli kullanılarak ortotopik pankreatik tümör ksenograftlarının uygulanır (7). Şekil 3A, MR c önce 1 dakika tümör bölgesine (renk skalası) kontrast haritalarını gösterir ontrast (gadoteridol) enjeksiyonu ve 5 ve 40 dakika ile enjeksiyondan sonra, sırası ile, T2-ağırlıklı MR görüntüleri (gri ölçek) ile kısmen üst üste. Fare orthotopically bir MIA PaCa-2 tümör zenogreftı taşıyan edildi. Şekil 3B tümör bölgesi (3 x 3 pencere) ve paravertebral kas bölgesi (9 x 9 pencere) sırasıyla iki beyaz kareler ile gösterilen yer ortalaması kontrast geliştirme eğrilerini gösterir, Şekil 3A. Şekil 3C ve 3D sırasıyla, K trans ve k ep haritalar gösteriyor.

Şekil 1,
Şekil (A) 'tümör hücre çözeltisi ve (B) bağışıklık yetersizliği olan bir farede ortotopik pankreas tümörü ksenograft enjekte normal pankreas 1. fotoğrafları. Tümör beyaz noktalı daire ile gösterilen karın sol üst çeyrek, yer almaktadır.es / ftp_upload / 52.641 / 52641fig1highres.jpg "target =" _ blank "> bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için burayı tıklayınız.

Şekil 2,
Ortotopik pankreas tümörü xenograftlarının DCE-MRI 2. Şemalar Şekil. Ortotopik pankreas tümörü xenograftlarının DCE-MRI (turuncu yuvarlak bölge) için bir kurulum (A) şematik. Bir kateter MR kontrast madde demlenmeye kuyruk damar içine yerleştirilir. Boyutlara sahip bir dik bükülmüş plastik kurulu (B) şematik. (C) orthothopic pankreas tümörü zenogreftı taşıyan T2 ağırlıklı MR görüntüleri (sagital görünümü), bir fare, bir noktalı ile gösterilir Kırmızı daire, bir dik bükülmüş plastik tahta (beyaz ok ile gösterilen) uygulandığında. Daha büyük bir Versi görmek için buraya tıklayınızBu rakamın üzerine.

Şekil 3,
3. DCE-MR görüntüleri ve ortotopik pankreas tümörü xenograftlarının parametrik haritalar Şekil. (A) Kontrast haritalar önce veya 5 de 1 dakika ve MR kontrast (gadoteridol) enjeksiyondan sonra 40 dakikada. (B) Kontrast geliştirme eğrileri tümör bölgesi (3 x 3 pencere) ve paravertebral kas bölgesi (9 x 9 penceresi) ortalama Şekil 3A, sırasıyla 2 beyaz kareler ile göstermiştir. (C) K trans haritası. (D) k ep haritası. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Bu immunodefisiyan fareler, fare abdominal tümörlerin DCE MRG ve kinetik parametrelerinin ölçümü ile ortotopik pankreas tümörü modelleme ayrıntılı olacak şekilde kullanılır. Pankreas kuyruk içine bir iğne takarken ortotopik pankreas tümörü modellemede, dikkatli olunmalıdır. Eğer başarılı olursa, hücreler, küçük bir kabarcık oluşturma pankreas başı transfer edilecek. Bir dik bükülmüş plastik kurulu uygularken, tümör kurulu üst ucunun altında bulunduğunu doğrulamak için kritik öneme sahiptir. Pankreas tümörü diyaframa yakın olduğu için, kurulu tümör boyutu çap olarak en az 5 mm, özellikle de sıkıca tutmak mümkün olmayabilir. Görüntüleme sonra, karın alan hayvan bilinçli kadar yavaşça masaj yapılmalıdır. Bu karın ağrısı önlemek için uzun 90 dakika daha her hayvan için toplam görüntüleme ve hazırlık süresini geçmemek üzere tavsiye edilir.

Plastik boyuttahta tümörler ya da hayvan büyüklüğüne göre yeniden ayarlanması gerekebilir. Tümör boyutu daha küçük 5 mm ise, tümörler sıkıca MR görüntülerinde oluşabilir 4 mm derinliğinde ve böylece hareket artifakı sahip dik bükülmüş kurulu tarafından yakalanmış olabilir. Hayvan boyutu daha büyük 20 g Ayrıca eğer, 4 mm derinlik tümörü tutmak için yeterli olmayabilir. Ancak, karın içine çok yüksek basınçlı hayvanın alt vücut felç karın sinir sistemine zarar verebilir.

Standart insan pankreas kanseri hücre çizgileri kullanılarak farelerde Ortotopik pankreas tümörü modeli pankreas tümörlerinin tedavi tepkisini incelemek için kullanılmıştır. Ancak, tümör oranı ve büyüme oranı tümör hücre özelliklerine bağlı çok bağımlı idi (bir hayvan implantasyon sonrası palpabl tümör olacak yüzdesi) almak, böylece benzer boyut taşıyan daha fazla hayvan ve bunların seçin yarısını kat iki ile başlamak tavsiye edilir tümörler. Düzensiz şekle sahip Tümörler ekarte edilmelidir,Onlar farklı bir tedaviye yanıt olabilir çünkü; şekil düzensizliği rutin palpasyonla tespit edilebilir, ancak ultrason görüntüleme daha iyi değerlendirme 9 sağlayacaktır. Bazı hücre çizgileri karaciğerde genellikle metastaz gelişebilir. Karaciğer metastazları (MET) hayvanlar öldükten sonra bioluminescent lusiferaz-pozitif hücreler implante edildi görüntüleme veya karaciğer diseksiyonu ile sık tespit edilebilir. Karaciğer MET hayvanların ömrünü kısaltır, böylece çalışma planı buna göre kurulmalıdır.

Kantitatif DCE-MRI başarılı ortotopik pankreas tümörü fare modeli için uygulamaya konmuştur. Akış sınırlı Kety modeline dayalı 20 MR kontrast maddenin farmakokinetik parametrelerini ölçmek için, arteriyel giriş fonksiyonu (AIF) kullanılabilir olması gerekir. Bu uygulamada, abdominal aort görüş alanı içinde, yani AIF doğrudan abdominal aort MR kontrast konsantrasyon değişiminin ölçülmesi ile elde edilebilir. Bununla birlikte, T(- 0.7 mm 0.5) 22 ve ampirik piksel boyutunda ciddi kısmi hacim etkisini önlemek için çap (0.125 mm) en az dört kat daha küçük olmalıdır fare abdominal aorta o iç çapı 1 mm'den azdır. 2 sn 23 - Ayrıca, AIF ideal örnekleme oranı 1'dir. MRG'de, mekansal ve zamansal çözünürlük SNR ile uzlaşma. Bu nedenle farelerin DCE-MRI güvenilir AIF elde etmek zordur. Seçenek olarak ise, bir referans bölgesi, (R, R) modeli de kullanılabilir. RR modeli farmakokinetik parametre nicellendirmesinde AIF ihtiyacını ortadan kaldırmak için bir referans bölgedeki kontrast (tipik kas dokusu) verilerini kullanır. Ancak, referans bölgedeki fraksiyonel ekstravasküler dışı hacmi bir çalışmada (n = 9) 21 yaklaşık% 35 hataya neden olan, kabul edilmelidir. Aynı referans bölgesi, her biri bir zamanda seçilirse Bununla birlikte, tedavi sonrası tümör mikro-damar değişikliği doğru, ölçülebilir.

24,25 gibi mide-bağırsak kanseri, diğer ortotopik fare modelleri için adapte edilebilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ergul, N., et al. Assessment of multifocality and axillary nodal involvement in early-stage breast cancer patients using 18F-FDG PET/CT compared to contrast-enhanced and diffusion-weighted magnetic resonance imaging and sentinel node biopsy. Acta Radiol. (2014).
  2. Park, J. J., et al. Assessment of early response to concurrent chemoradiotherapy in cervical cancer: value of diffusion-weighted and dynamic contrast-enhanced MR imaging. Magn Reson Imaging. (2014).
  3. Nguyen, H. T., et al. Prediction of chemotherapeutic response in bladder cancer using K-means clustering of dynamic contrast-enhanced (DCE)-MRI pharmacokinetic parameters. J Magn Reson Imaging. 10, (2014).
  4. Teo, Q. Q., Thng, C. H., Koh, T. S., Ng, Q. S. Dynamic Contrast-enhanced Magnetic Resonance Imaging: Applications in Oncology. Clin Oncol (R Coll Radiol). (2014).
  5. Zhang, X., Pagel, M. D., Baker, A. F., Gillies, R. J. Reproducibility of magnetic resonance perfusion imaging. PLoS One. 9, (2), e89797 (2014).
  6. Kim, H., et al. Pancreatic adenocarcinoma: a pilot study of quantitative perfusion and diffusion-weighted breath-hold magnetic resonance imaging. Abdominal imaging. (2014).
  7. Derosier, L. C., et al. Combination Treatment with TRA-8 Anti Death Receptor 5 Antibody and CPT-11 Induces Tumor Regression in an Orthotopic Model of Pancreatic Cancer. Clin Cancer Res. 13, (18), 5535s-5543s (2007).
  8. Derosier, L. C., et al. TRA-8 anti-DR5 monoclonal antibody and gemcitabine induce apoptosis and inhibit radiologically validated orthotopic pancreatic tumor growth. Mol Cancer Ther. 6, (12), 3198-3207 (2007).
  9. Kim, H., et al. Early therapy evaluation of combined anti-death receptor 5 antibody and gemcitabine in orthotopic pancreatic tumor xenografts by diffusion-weighted magnetic resonance imaging. Cancer Res. 68, (20), 8369-8376 (2008).
  10. Klein, S., Staring, M., Murphy, K., Viergever, M. A., Pluim, J. P. elastix: a toolbox for intensity-based medical image registration. IEEE Trans Med Imaging. 29, (1), 196-205 (2010).
  11. Kim, H., et al. Early therapy evaluation of combined cetuximab and irinotecan in orthotopic pancreatic tumor xenografts by dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging. Mol Imaging. 10, (3), 153-167 (2011).
  12. Kim, H., et al. Antagonistic effects of anti-EMMPRIN antibody when combined with chemotherapy against hypovascular pancreatic cancers. M Mol Imaging Biol. 16, (1), 85-94 (2014).
  13. Kim, H., et al. Dual combination therapy targeting DR5 and EMMPRIN in pancreatic adenocarcinoma. Mol Cancer Ther. 11, (2), 405-415 (2012).
  14. Moyher, S. E., Vigneron, D. B., Nelson, S. J. Surface coil MR imaging of the human brain with an analytic reception profile correction. J Magn Reson Imaging. 5, (2), 139-144 (1995).
  15. Voigt, T., Nehrke, K., Doessel, O., Katscher, U. T1 corrected B1 mapping using multi-TR gradient echo sequences. Magn Reson Med. 64, (3), 725-733 (2010).
  16. Liu, H., Liu, Y., Zhao, Z., Zhang, L., Qiu, T. A new background distribution-based active contour model for three-dimensional lesion segmentation in breast DCE-MRI. Medical physics. 41, (8), 082303 (2014).
  17. Sarkar, S., Das, S. Multilevel image thresholding based on 2D histogram and maximum Tsallis entropy--a differential evolution approach. IEEE Trans Image Process. 22, (12), 4788-4797 (2013).
  18. Yankeelov, T. E., et al. Quantitative pharmacokinetic analysis of DCE-MRI data without an arterial input function: a reference region model. Magn Reson Imaging. 23, (4), 519-529 (2005).
  19. Cardenas-Rodriguez, J., Howison, C. M., Pagel, M. D. A linear algorithm of the reference region model for DCE-MRI is robust and relaxes requirements for temporal resolution. Magn Reson Imaging. 31, (4), 497-507 (2013).
  20. Tofts, P. S., et al. Estimating kinetic parameters from dynamic contrast-enhanced T(1)-weighted MRI of a diffusable tracer: standardized quantities and symbols. J Magn Reson Imaging. 10, (3), 223-232 (1999).
  21. Yankeelov, T. E., et al. Comparison of a reference region model with direct measurement of an AIF in the analysis of DCE-MRI data. Magn Reson Med. 57, (2), 353-361 (2007).
  22. Cao, R. Y., Amand, T., Ford, M. D., Piomelli, U., Funk, C. D. The Murine Angiotensin II-Induced Abdominal Aortic Aneurysm Model: Rupture Risk and Inflammatory Progression Patterns. Front Pharmacol. 1, (9), (2010).
  23. Parker, G. J., et al. Experimentally-derived functional form for a population-averaged high-temporal-resolution arterial input function for dynamic contrast-enhanced MRI. Magn Reson Med. 56, (5), 993-1000 (2006).
  24. Tseng, W., Leong, X., Engleman, E. Orthotopic mouse model of colorectal cancer. J Vis Exp. (10), 484 (2007).
  25. Bhullar, J. S., et al. A true orthotopic gastric cancer murine model using electrocoagulation. J Am Coll Surg. 217, (1), 64-70 (2013).
Ortotopik Pankreas Kanseri Fare Modeli Dinamik Kontrast Geliştirilmiş Manyetik Rezonans Görüntüleme
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

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).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter