Waiting
Login processing...

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

Medicine

Fare Servikal lenf nodu Yüksek frekanslı Ultrasonik Görüntüleme

Published: July 25, 2015 doi: 10.3791/52718
Automatic Translation
*1,3, *2,3, 1,3
1Department of Neurobiology and Anatomy, West Virginia University, 2Animal Models and Imaging Facility, West Virginia University, 3Mary Babb Randolph Cancer Center, West Virginia University
* These authors contributed equally

Summary

Bu protokol, görüntüleme fare servikal lenf düğümleri için yüksek frekanslı ultrason (HFUS) uygulanmasını tarif etmektedir. Bu teknik, görselleştirme ve servikal lenf nodu morfolojisi, hacim ve kan akışının ölçümü optimize eder. Servikal lenf nodları ve histolojik değerlendirme için lenf dokusunun işleme görüntü kılavuzluğunda biyopsi de gösterilmiştir.

Abstract

Yüksek frekanslı ultrason (HFUS) yaygın deneysel küçük hayvan sistemlerinde iç anatomik yapıların görüntülenmesi için non-invaziv bir yöntem olarak kullanılmaktadır. HFUS, 30 mikron kadar küçük yapılar tespit yeteneği, parlaklık (B) modu olarak kemirgenlerde yüzeysel lenf düğümleri görselleştirmek için kullanılmıştır bir özelliğe sahiptir. B-mod görüntüleme ile birleştiren power Doppler lenf düğümleri ve diğer organlara içinde dolaşım kan akışını ölçmek için izin verir. HFUS fare modeli sistemleri bir dizi lenf nodu görüntüleme için kullanılmış olsa da, farelerde HFUS görüntüleme ve servikal lenf düğümlerinin karakterizasyonu tarif detaylı bir protokol bildirilmemiştir. Burada, HFUS tespit etmek ve farelerde servikal lenf düğümleri karakterize etmek için adapte edilebileceğini göstermektedir. Kombine B-mod ve Doppler görüntüleme, immünolojik-genişlemiş serviks düğümlerinde kan akışında bir artış tespit etmek için kullanılabilir. Biz de hiçbir servikal lenf ince iğne biyopsisi yapmak için B-mod görüntüleme kullanımını tanımlamakdes histolojik analiz için lenf dokusu almak için. Son olarak, yazılım destekli adımları lenf nodu hacmindeki değişiklikler hesaplamak ve yeniden görüntü oluşturulmasını takip lenf nodu morfolojisi değişiklikleri görselleştirmek için tarif edilmiştir. görsel zamanla servikal lenf nodu biyoloji değişiklikleri izlemek yeteneği oral kavite hastalığın klinik öncesi fare modellerinde servikal lenf nodu değişiklikleri non-invazif izleme için basit ve güçlü bir teknik sağlar.

Introduction

Interstisyel doku sıvısı lenf drenajı Oral ve maksillofasiyal bölgede 1,2 doğan bulaşıcı mikroorganizmaların ve kanser yayılması ana yöntemdir. Boyundaki lenf düğümlerine klinik değerlendirmesi, ağız boşluğu içinde kaynaklanan hastalıkların varlığı veya ilerlemesini belirlemek için kullanılan bir ortak bir tanısal bir uygulamadır. Bu sözlü hastalık teşhisi 3 değerli anatomik bölgeler olarak toplanması servikal lenf düğümlerinin önemini vurgulamaktadır. Çeşitli özel görüntüleme metodolojileri klinik hastalıklı servikal lenf düğümleri tanımlamak için kullanılmaktadır. Bu pozitron emisyon tomografisi (PET), bilgisayarlı tomografi (BT) ve manyetik rezonans görüntüleme (MR) içerir. Çok değerli olmakla birlikte, bu yöntemler tüm etkinleştirmek veya görüntüleme sürecini geliştirmek için dolaşıma geniş hasta hazırlığı, son derece özel ekipman ve / veya kimyasal infüzyon gerektirir.

Sonografik görüntüleme (ultrason, ABD) im için kullanılan yaygın uygulanan bir tekniktirnedeniyle enfeksiyon veya metastatik tutulumu 4-6 lenfadenopati ile başvuran yaş servikal lenf nodları. ABD genellikle cerrahi eksizyon 7 tümör evreleme ve gerekliliğini belirlemek için yardımcı hasta lenf nodu durumunun kapsamlı bir temsilini sağlamak için PET-BT ve MR ile birleştirilmiştir. ABD non-invaziv doğası da kullanım kolaylığı, düşük maliyet, minimum hasta rahatsızlık ve hazırlık dahil olmak üzere diğer görüntüleme yöntemleri üzerinde doğal avantajlara sahiptir. En servikal lenf nodu yüzeyel deri altı konumu ABD tanısal doğruluğu 8 iyileştirilmesi, artan hassasiyetle minimal invaziv ince iğne aspirasyon biyopsisi rehberlik sağlar.

Ticari yüksek frekanslı (HF) ABD ile 30 mikron 9 iç anatomik yapılarının ayrıntılı çözünürlüğü sağlar. 22-70 MHz arasında değişen dönüştürücüleri kullanılarak, HFUS kolaylıkla in vivo iç organların gerçek zamanlı görüntülenmesine olanak sağlamak için deney kemirgen sistemleri çeşitli uygulanmıştır.; HFUS genel ve özel kontrast agents9 bir dizi gibi, geleneksel bir parlaklık (B) modu tümör oluşumu görüntülenmesi için adapte edilmiştir. HFUS güç Doppler kullanılarak canlı farelerde 10,11 anjiyogenik perfüzyon kapsamlı bir değerlendirme sağlayarak, fare tümörler içinde kan akışını izlemek için yeteneği sağlar. HFUS klinik uygulamada, bu teknolojinin paralel yarar gösteren, ana gövde boşluğu içinde hastalıklı fare lenf düğümleri görselleştirmek için kullanılmıştır. Özellikle, enflamatuvar ve metastatik visseral lenf nodu değişiklikler meme 12,13, pankreatik 14, kolorektal 15 ve akciğer tümörleri 16, hem de elyaflı histocytomas 17 ve elde edilen hidronefrozların 18 yaşlı fare modeli barındıran kanser fare modellerinde gözlenmiştir . Bu örnekler, ro, çok çeşitli tümör kaynaklı lenfadenopati için güçlü bir araştırma aracı olarak HFUS değerini kuvvetlendirmekgöçük sistemleri.

Bakteriyel enfeksiyon 19,20 ve baş ve boyun skuamöz hücreli karsinom çeşitli modelleri (HNSCC) 21,22 preklinik ortamda bu hastalıkların incelemek için geliştirilmiştir. Insanlarda tersine, fareler oral kavite dokularda (mandibula, submandibuler mandibular ve yüzeysel parotise 23) lenf anket üç servikal lenf düğümleri içerir. Son zamanlarda, HNSCC 24 bir kanserojen ile indüklenmiş fare modelinde lenf nodu hacmi ve kan akımındaki değişiklikleri izleme, bu lenf düğümlerinin konumu ve şekil harita HFUS kullanımını bildirmiştir. Burada, tanımlama, görüntüleme ve canlı farelerde servikal lenf düğümleri analiz HFUS kullanımı için detaylı bir protokol sağlar. Bu protokol ayrıca t üzerinde servikal lenf nodu içeriğinde değişiklikler ve patolojilerin histolojik izleme sağlayan, genişlemiş fare servikal lenf nodu Resim- eşliğinde ince iğne biyopsisi yapmak için HFUS kullanma fizibilitesini kanıtlamaktadırAynı hayvanda ime. Bu protokol, farelerde herhangi bir invaziv ağız boşluğu hastalıktan elde edilen servikal lenf nodu patolojilerin ayrıntılı bir çalışma sağlamak için kolayca uyarlanabilir.

Protocol

Bu protokolde gösterilen tüm hayvan prosedürleri gözden geçirilmeli ve protokoller 11-0412 ve 14-0514 altında West Virginia Üniversitesi Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından onaylanmış ve Bakımı ve Kullanımı için NIH Kılavuzunda belirtilen usul ve esaslara uygun olarak yapılmıştır Hayvanların.

1. Hayvan hazırlanması

  1. 1.5 L / dakika,% 100 oksijen ile karıştırılmış% 3 izofloran ile bir indüksiyon bölmesi tek bir fare anestezisi. 40 ° C'ye önceden ısıtılmış ve 37-42 ° C'de (Şekil 2A) arasında muhafaza görüntüleme platformu üzerine sırt üstü yatırıldı indüksiyon bölme yeri ve hayvan çıkarın. Bir ayak tutam yanıt eksikliği ile anestezi onaylayın.
  2. Anestezi sistemine bağlı roket ucu konisi içinde fare burun yerleştirin. Kararlı durum sedasyon (1.5 L / dk% 100 oksijen ile karıştırılır% 1.5 isofluorane) korumak için anestezi uygulayın.
  3. Dryin önlemek için göz yağlayıcı her göz Uygulaörn. Elektrotlara elektrot jeli uygulayın ve ilgili elektrot dört pençeleri her sabitlemek için bandı kullanın. elektrot pedleri kalp hızı ve solunum hızı izleme sağlamak için görüntüleme sistemine hayvanın EKG iletir. Yağlayın ve vücut ısısının sürekli izlenmesi için rektal ısı probu yerleştirin. Normal fare vücut sıcaklığı 36.9 ° C'dir. 1-2 ° C varyasyon anestezi altında iken normaldir.
  4. Fare boynundan kürk kaldırmak için tüy dökücü krem ​​kullanın. Saç ve aşırı tüy dökücü krem ​​çıkarmak için su batırılmış gazlı bez ile boyun bölgesini durulayın. İsteğe bağlı olarak, kalan vücut saç (Şekil 2B) kaldırmak için tüy dökücü krem ek uygulamasını kullanabilirsiniz.

Fare Servikal lenf nodu 2. Kimlik ve Image Acquisition HFUS kullanma

  1. Başlamak kürk yoksun boyun bölgesinde ısındı ultrason jel tabakası uygulayın. Optimum görüntü için jel liberal uygulamasını kullanınKalite (Şekil 2C). Ultrasonik görüntülemenin engelleyebilir uygulama sırasında jel, hava baloncuklarının oluşumunu ortadan kaldırmak.
  2. Görüntüleme platformu yani fare hafif yüksek kafa ile konumlandırılmış 20-30 ° ayarlayın. Bu pozisyon fare için en uygun solunum hızını sağlamak için yardımcı olur. Montaj sistemi enine 40 MHz transdüser yerleştirin ve dönüştürücü scanhead ön ultrason jeli (Şekil 2C) batırılır kadar dikkatlice indirin.
    NOT: Bu aşırı solunum sıkıntısına yol açabilir, fare boyun üzerine aşırı basınç uygulamayın emin olun. Görüntüleme dönüştürücü ve fare arasında jel tamponu olması için ek olarak, bu yararlıdır.

Lenf düğümleri B-Mod Görüntüleme ve Algılama:

  1. Parlaklığı (B-) aşağıdaki parametrelere modu ayarları ayarlamak HFUS toplama yazılımı kontrol bilgisayarı kullanarak:, derinlik 10.00 22 dB Kazançmm, 14.08 mm.
    NOT: Bu ayarlar bir başlangıç ​​noktası önerilmektedir ve farklı uygulamalar arasındaki optimal görüntü elde etmek için hafif ayarlama gerektirebilir. Çevreleyen hiperekoik alanda deri yüzeyine yakın oval hipoekoik yapılar normal servikal lenf düğümleri gözlemleyin. Hastalıklı lenf nodu görünümü modelleri arasında değişebilir. Sistematik görüntü boyun bölgedeki tüm lenf nodları aşağıdaki adımları kullanın:
    1. Torasik bölgeye yönelik şekilde kaudal bir kafatasın içinde boyun taramak için Y-eksenini kullanın. Görüntüyü ortalamak için X ekseni kullanın.
    2. Önemli işaretlerini tanımak: yanak boşluğu, dil, ve tiroid bezi (Şekil 3A, B ve C sırasıyla); yatay fare boyun ventral yüzeyi ayarlamak için boynun her iki tarafı bile B-mod resimde gözüken hale görüntüleme platformu eğin. devirme miktarı, her bir fare fizyolojisi bağlıdır.
    Boyun boyunca lenf nodları ve ilgili yerler harita için, tiroid bezi ile ağız boşluğu / dil bölgeden tüm boyun bölgesinde bir 3D tarama gerçekleştirin.
    1. Dil / ağız boşluğu bölgesini (Şekil 3A) bulun ve Y ölçeğinde sayısal konumunu not alın.
    2. Tiroid bezi (Şekil 3C) bulun ve Y ölçeğinde sayısal konumunu not alın.
    3. Görüntülü boyun bölgesi için mm cinsinden toplam uzunluğunu belirlemek için (2.4.1) ve (2.4.2) 'de elde edilen değer arasındaki farkı hesaplayın.
    4. Belirlenen toplam uzunluğunun orta üzerinde dönüştürücüyü merkezi Y topuzunu kullanın.
    5. Basın "3D". Toplam uzunluğu girin. 3D adım boyutu için, tüm boyun bölgesinde görüntü serisi yığını elde etmek için 0.076 mm kullanın.
  2. Tarama tamamlandığında, daha sonra 4 zam, boyun sağ veya sol tarafını seçmek ve ilgi bireysel lenf düğümünde dönüştürücüyü ortalamakFare kapalı 0 MHz transdüser. 40 MHz transdüser çıkarın ve daha yüksek çözünürlüklü görüntüler elde etmek için (ayrıca çapraz pozisyonda) 50 MHz MicroScan transduser ile değiştirin. Fare boyun ultrason jeli yenileyin ve ultrason jeli içine 50 MHz transdüser indirin.

3D Power Doppler Görüntüleme

  1. Davranış 3D eşek hacmi ve bireysel servikal lenf nodlarının şöyle vaskülaritesinden güç Doppler ile tarar:
    1. Aşağıdaki güç modu ayarlarını güç Döpper kazanmak ve ayarlamak için sistem klavyede Güç düğmesine basın: PRF 4 KHz, Doppler 34 dB kazanç, 2B kazanç 30 dB, derinlik 5.00 mm, genişliği 4.73 mm. NOT: Daha önce olduğu gibi, bu ayarlar önerilen başlangıç ​​noktası ve çeşitli modellerde optimal görüntü elde etmek için gerektiğinde değiştirilebilir.
    2. Ilgi lenf nodu kranial-en noktayı bulun ve Y ölçekte konumunu not alın.
    3. Aynı düğüm ve notun en kaudal noktasını bulunY ölçeğinde yer.
    4. Lenf nodu toplam uzunluğunu belirlemek için mesafe farkını hesaplayın (adım 2.4.3 bakınız).
    5. Y ölçekli konumunu kullanarak, belirlenen toplam uzunluğunun orta üzerinde dönüştürücüyü ortalayın.
    6. Basın "3D" ve toplam lenf nodu uzunluğunu girin. Adım boyutu 0.051 mm kullanın.
      NOT: göğüs bölgesinde transdüserden yakınlığı nedeniyle, 50 MHz'lik güç ileticisi, bağlı, normal solunum hareketinin tespiti için sabit olmayan bir Doppler görüntüsü neden olabilir. Bu "Fizyolojik" sekmesi altında kullanılabilir "Solunum Gating" seçeneğini kullanarak bertaraf edilebilir.
    7. Güç Doppler ile analiz ve görüntüler elde etmek için "3D tarama" seçeneğini seçin bölgeyi belirtir sarı kutusu ile seçilen lenf nodu Surround. Farenin kapalı dönüştürücüyü kaldırın ve boyun karşı tarafa taşıyın. Fare üzerine dönüştürücüyü indirin ve ima yukarıda açıklanan adımları tekrarlayınboynun bu tarafında ge lenf nodları.
  2. Sonraki analiz için görüntü setleri kaydedin.

3. Servikal Lenf Nodu Biyopsi

  1. Biyopsi için istenen lenf düğümü seçin ve 50 MHz dönüştürücü ile HFUS görüntüleme korumak. Fare boyun her tarafında büyük görünür servikal lenf nodu seçti. Lenf düğümü büyümesi, genellikle bir enflamatuvar yanıtı gösterir ve bu nedenle, düğüm biyopsi için ideal adaylardır.
    NOT: servikal düğümler daha küçük 10 mm 3 biyopsi yapmak çok zordur bulduk.
  2. Şırınga tutucu içine ekli 27 G, 0,5 inç iğne ile 1 ml şırınga koyarak biyopsi için iğne ve şırınga hazırlayın. Iğne fare boyun (Şekil 4A) 90 ° yönlendirmek için iğne tutucu ayarlayın.
  3. İğnenin seviyesine tüm fare platformu yükseltmek yoluyla hazırlayın. 3D motoru kaldırarak ve uzun platf geçerek bunu başarmakorm veya sağlanan kısa platform altında uygun yükseklikte bir katı bir nesne yerleştirerek. Bu amaç için, bir plastik mikrofüj tüpüne rafı kullanın. Gerekirse, iğne aparatı karşısında boyun yan tarafında bulunan biyopsi düğümler için platformunu 180 ° döndürün.
  4. Daha sonra "Max & Genişletilmiş tampon" seçerek, "Tercihler" seçeneğini seçerek satın alma ayarlarını yapın. 8.00 mm ila 9.73 mm genişliğinde bir derinliğe kadar görüş alanını büyütür. Ekran Tuşları dial kullanarak iğne rehberi açın. İğne kılavuzu ekranda iğne yolunu tahmin ve biyopsi için doğru konumda ilgi lenf nodu sıraya izin verir olacaktır.
  5. Lenf düğümü, orta veya hafif ekran (Şekil 4B) merkezin solunda lenf nodu merkezlenerek görünümünde sürekli kalmasını sağlar. Prosedürün tüm cine loop elde etmek için, biyopsi başlamadan önce sistem klavyede Öncesi tetiğe basın.
  6. İğne ucu görünümü ve temas deri (Şekil 4B) girinceye kadar iğne tutucu ayarlayın. Hızlı cildi delmek itin bir firma ile iğne Advance. Ucu da kapsül (Şekil 4C) deler ve medulla (Şekil 4D) içinde görünür oluncaya kadar iğne ilerletmeye devam edin.
  7. İğne düzgün düğümün içinde yer almaktadır sonra, yavaşça biyopsi (Şekil 4D ve 4E) yapmak için geri 200-300 ul demarcations arasındaki şırınga pistonu çekin. Bu biyopsi materyali genellikle şırınga içinde görünmez unutmayın.
  8. Yavaşça fare boyun iğne çıkarılır. 1.5 ml mikrofüj tüpüne şırınga içeriğini boşaltınız. Tüp içinde iğne bırakarak enjektör iğne çıkarın. Aynı şırınga ile (stok kaynağından ayrı alikotundan) biyopsi medya 1 ml toplayın ve th iğne tutarken daha sonra şırınga iğne yeniden bağlayınE tüpü.
    1. Tüpe biyopsi medya kovma ile biyopsi medya ile şırınga ve iğne yıkayın.
      NOT: iğne biyopsisi sonrasında herhangi bir noktada takılı iken piston geri çekmeyin. Bunun sebebi küçük örneklem büyüklüğü biyopsi materyali kaybetme riskini azaltır.
  9. Histolojik araçlarla (Şekil 4F) tarafından lenf nodu içeriği onaylayın ve uygun ek yöntemler (histokimya vb akım sitometri) tarafından analiz edin.
  10. Biyopsi işlemi tamamlandıktan sonra, anestezi kapatın ve rektal sıcaklık probu kaldırın. Gazlı bez ile fare aşırı ultrason jeli çıkarın ve her pençe bandı çıkarın.
  11. Görüntüleme platformu fareyi çıkarın ve bir kafese geri dönün. Biyopsi sitesinden Minimal kanama oluşabilir, ancak bu müdahale olmadan durur. Tam etkinlik sürdürülür kadar kurtarma sırasında fare izleyin.

4. Görüntü Servikal lenf nodu Analizi

  1. "Tek Pane göster" butonuna tıklayarak, sol üst köşede "3D Yeniden İnşa Image" seçeneğini seçin. İsterseniz Resmi büyütmek için yakınlaştırma işlevini kullanın. "Ekran Düzeni" Toggle sadece görünümden power Doppler bindirme kaldırır B-modda resmi görebilmek için. Bu kolay müteakip 3-D analizi sırasında lenf nodu kenarlarını görmek için yapar. Lenf nodu başlangıcını bulmak için görüntü serisi ilerleyin.
  2. Lenf nodu circumscribe için, "3D Settings" sekmesine gidin. Daha sonra, "Başlat" düğmesine yanındaki "Paralel" "Sesi" seçeneğini seçin.
  3. Kaydırma bireysel görüntülerin içinde ilgi alanı çevresinde hatlarını çizin. Tüm lenf nodu kapsayacak görüntüleri işaretlenmiştir kadar devam edin. Için "Finish" seçinizanalizi tamamlamak.
  4. Görüntünün alt kısmında, 3D hacim ve% damarlanma otomatik olarak görüntülenir.
    NOT: 3D ses lenf nodu hacmine karşılık gelir ve yüzde damarlanma güç Doppler ile kan akışının pozitif lenf nodu yüzdesini temsil eder.
  5. "Ekran Düzeni" Toggle B- mod görüntü üzerinde bir kaplama olarak power Doppler görüntüleme görüntülemek için. Yüzey görünümünde ilgi hacmi alanının net bir görünüm gözlemlemek. Daha fazla kullanım için film (avi) olarak isim levhası görüntü dosyası (TIF) formatında veya 3D taramaları görüntüleri aktarın.

Representative Results

Görüntüleme ve biyopsi prosedürlerine yönelik genel şeması, Şekil 1 'de gösterilmiştir. prosedürde önemli adımlar görüntüleme için fare uygun bir hazırlama, servikal lenf düğümleri tanımlanmasını doğru hazırlama ve iğne biyopsisi yapılması, ve Yatak analizini içerir biçem ve Doppler görüntüleri hacim ve bilgisayar yazılımı kullanılarak seçilen her düğümün içinde damarlanma miktarını ölçmek için.

Fare servikal lenf düğümlerinin HFUS görüntüleme uygulanması ve görüntüleme süre (Şekil 2A) boyunca uygun bir anestezi hem de tüm boyun alanını (Şekil 2B) içeren saç tam ayrılmasını sağlamak gerekir. depilated bölgeye ultrason jeli liberal başvuru prosedürü (Şekil 2C) sırasında net HFUS sinyali sağlar.

Boyun bölgesi HFUS görüntüleme özelliği ultrasonografik görüntüler üretmek servikal anatomik yerlerinden görselleştirme destekli olduğunu. Şekil3 B-mod (Şekil 3D) ve power Doppler modunda (Şekil 3E) anahtar organların örnekleri (Şekil 3A-C), servikal lenf düğümleri gösterir.

Anestezi farelerde Gerçek zamanlı HFUS görüntüleme klinik uygulamada yapılır ne benzer servikal düğüm rehberliğinde ince iğne biyopsisi için izin verir. Kontrol mikroenjektör ekipmana biyopsi iğnesi ve bağlı tahsilat şırınga Yerleştirme Şekil 4A gösterilmiştir. Müteakip B-mod ultrason görüntüleri biyopsi (Şekil 4D) sırasında ideal bir önceki biyopsi (Şekil 4B) iğne yerleşimi, servikal lenf nodu (Şekil 4C) içine iğne ucu girişi ve iğne konumunu göstermektedir. Close-up görüntü lenf nodu (Şekil 4E) medullasındaki içinde iğne ucu göstermektedir. Sitospin tarafından biyopsi bileşenlerin işlenmesi başarılı lenf nodu doğrulayarak bol lenfoid hücre kümeleri ve ilişkili bağ dokusu, ortayaBiyopsi (Şekil 4F).

Detaylı bilgi lenf nodu mimarisi, hacim ve damar akışının ilişkin elde edilecek için HFUS görüntülerin Hesaplamalı tabanlı analiz verir. Power Doppler modu ve 3D ses ölçümleri, yüzde damarlanma (PV) kullanarak tüm düğümleri (Şekil 5A) kapsayan resim serisi hesaplanabilir. Buna ek olarak, 3D görüntü genel lenf nodu topografya (Şekil 5B) ortaya sanal lenf düğümü yeniden sağlar.

Figür 1
Şekil 1:. Farelerde teşhis HFUS servikal lenf nodu görüntüleme katılan adımların Bakış şematik önemli adımlar şunlardır: 1 HFUS görüntüleme fareler hazırlanması ve üç fare servikal lenf düğümlerini içeren boyun bölgesinde 40 ve 50 MHz çözünürlüklü görüntüleri elde etmek . 2: servikal lenf nodları ve sonraki histolojik analiz ince iğne görüntü kılavuzluğunda biyopsi malzemesini biyopsi. 3: Bilgisayar destekli görüntü analizi ve damar akışının ilgili lenf nodu hacmi ve yüzde (%) belirlemek için B-mod ve Doppler elde edilen lenf nodu görüntüleri 3D rekonstrüksiyon.

Şekil 2,
Şekil 2:. Servikal lenf nodu değerlendirmesi ve biyopsi için in vivo mikro-görüntüleme sistemi yüksek çözünürlüklü bakış (A) HFUS sistemi servikal lenf nodu görüntüleme için hazırlanmış bir anestezi fare ile gösterilir. Ayrıca gösterilen mikropüskürtücü (MI) ve 3D motor aşaması (3D MS) aksesuar cihazıdır. (B) boyun bölgesinde kaldırıldı saçlı HFUS görüntüleme için hazırlanmış bir anestezi fare görünümü kadar kapatın. (C) boyunda yer 50 MHz transdüser ile aynı fare. Boyun bölgesinde görüntüleme kolaylaştırmak için kullanılan ekstra ultrason jeli unutmayın.

718fig3.jpg "/>
Şekil 3: B-mod ve güç Doppler Temsilcisi HFUS servikal anatomi görüntüler. (A, B), burun boşluğuna yakın görüntüleme ile görselleştirildi bukkal boşluk (BC) ve dil (T) gösteren ağız boşluğunun B-mod görüntüleri. Boyun her iki tarafında bulunan üç servikal lenf düğümleri (m, çene etiketli SM submandibuler; SP yüzeysel parotid) (B) gösterildiği gibi, tek bir görüntü düzlemi hipoekoik yapıların bir grup olarak görünür. (C), bir katı, ekojenik kelebek şeklinde bir yapı olarak ortaya çıkan, üst göğüs bölgesinde görselleştirildiği gibi, tiroid bezi (Th). (AC) 40 MHz transdüser ile görüntülendi; Ölçek çubuğu = 1 mm. (D, E), normal (D) Temsilcisi görüntüleri ve B-mod ve güç Doppler (kırmızı) ile genişlemiş (E) servikal lenf nodları. Noktalı çizgiler bireysel lenf düğümleri özetlemektedir. Ölçek çubuğu = 0,5 mm.

Şekil 4, Şekil 4: Servikal lenf nodu biyopsisi set-up, görüntüleme ve biyopsi materyalinin Sitospin analizi (A) fare boyun yakın mikro enjektör ve iğne yerleştirme gösteren görüntüleme platformudur.. Geniş bir mikrosantrifüj tüpü raf (turuncu blok) hala biraz 3D-motor aşaması için alan sağlarken uygun iğne yerleşimini sağlayan bir platform yükseltmek için kullanılır. Bu düzenleme, her fare için motorlu sahne kaldırarak harcanan zamanı en aza indirir. (B - D) Tüm boyun HFUS görüntüleri 50 MHz transdüser kullanılarak servikal lenf nodu biyopsisi bir video alınan. (B) biyopsi öncesinde boyun tarafına yerleştirilmiş iğne gösteren HFUS B-mod görüntü. İğne ucu sadece iğne yörünge göstermek için görüntüleme sırasında üst üste iğne rehber pozisyonunda (yeşil noktalı çizgi) altında hiperekojen yapıdır. Lenf düğümü merkezindegörüntü. Ölçek çubuğu = 1 mm. Lenf nodu içine (C) İğne girişi. Servikal lenf düğümü (D) Biyopsi. (E) servikal lenf düğümünün Zoomed biyopsisi. Ölçek çubuğu = 0,5 mm. Başarılı bir biyopsi teyit Örnek biyopsi lenf malzemenin (F), sitospin analizi. Ölçek çubuğu = 100 mikron.

Şekil 5,
Şekil 5:. 3D servikal lenf nodu görüntülerin bilgisayar analizi lenf nodu (A) Temsilcisi ekran bilgisayar yazılımı kullanılarak analiz edildi. düğüm mavi sınırlı olduğunu; Analiz sonuçları 3D Ses ve belirtildiği gibi yüzde damarlanma (PV) göstermektedir. (B) 3D analizden sonra aynı düğümün bir yüzey görünümü görüntüsü. A alınan ölçümlere dayalı lenf nodu tüm hacmini oluşturur.

Discussion

Açıklanan protokol görselleştirme ve non-invazif HFUS görüntüleme kullanarak faregiller servikal lenf düğümlerinin in situ olarak incelenmesine izin verir. B-mod ve Doppler görüntüleme kullanımı, servikal lenf nodu morfolojisi, hacim ve lenf nodu kan akımı, klinik uygulamada, servikal hastanın düğüm tanımlanması için kullanılana benzer klinik öncesi fare modeli sistemleri deneysel bir analizi temin görselleştirmek için. iğne biyopsisi ile cervial lenf düğümleri izleme yeteneği aynı zamanda bağışıklık hücresi farklılaşmaları ve farelerde oral kavite hastalık kaynaklı lenfadenopati içerisinde yabancı hücre tipleri ya da bakteri varlığını tespit etmek için yararlı bir yöntem sağlar. kullanımı ve HFUS ile bağlantılı düşük maliyet kolaylığı hayvan modellerinde bir çok çeşitli servikal lenf düğümü durumu süratle taranması için izin verir.

Bu protokol kritik bir adım HFUS görüntülerde servikal lenf nodlarının ilk başarılı kimlik olduğunu. Tesisimiz HFUS tran bir ürün yelpazesine sahiptiren yüksek kalitede görüntü elde etmek için onları kullandık böylece sducers tarif. Biz tarif dönüştürücüler kullanılamaz Ancak, diğer dönüştürücüler kullanarak görüntüleme adapte etmek mümkündür. Bu amaçla, uygun bir görüntü elde etmek için görüntü derinliği ve genişliği ayarlayarak tüm yeterlidir. Bu tür görüntülerin çözünürlüğü değişebilir, ama yine de HFUS kullanarak yüksek kaliteli görüntüler elde etmek mümkün olmalıdır. Oral kavite ve tiroid bezinin görüntüleme görülecek ölçüde lenf nodları lokalize doğru bölgeye kullanıcıya yönlendirmede yardımcı olacaktır. Cilt yüzeyine yakın karakteristik oval şekilli, hipoekoik doğası ve yüzeysel konumu uygun boyun bölgesi içinde servikal lenf nodu hızlı doğrulayıcı tanımlama için olanak sağlar. Tüm üç düğüm tek görüntü düzlemi (Şekil 3B) görünür olabilir, tipik olarak bir ya da iki düğüm görüntüleme sırasında yakalanır. Transdüser pozisyonu küçük ayarlamalar parçalamak için yapılabilirer farklı görüntüleme boyun tek tarafındaki tüm düğümlerin görselleştirme izin görünür uçaklar.

Servikal lenf düğümleri tanımlamak için güvenilir açıklanan tekniği bulduk da, görüntüleme ve biyopsi tekniği özgü sınırlamalar vardır. Hatta hafif basınç dönüştürücü kafa yoluyla deriye uygulandığı zaman fare servikal lenf nodu yüzeysel yapısı aşırı hareketlilik kazandırır. Bu dönüm görüntüleri tanımlanır kadar yavaşça fare boyun ultrason jeli içine dönüştürücü kafa uygulayarak etkisiz olabilir. Lenf nodu hareketlilik de yüksek çözünürlükte (50 MHz) aralığı dönüştürücüleri kullanarak, özellikle ince iğne biyopsisi karmaşık hale getirebilir. Biyopsi için lenf nodu Merkezli görüntüleri tipik olarak örten deri ve kapsül delmek için gereken biyopsi iğnesi gücüne görüş alanının dışına itilir. Bu, iğne girişinin yönüne doğru lenf nodu merkez dışı konumlandırma çözülebilirlenf nodu için yer sağlama karşısında itti ama yine de biyopsi sırasında görüş alanı içinde kalması gereken. Bizim deneyim, lenf düğümleri> 10 mm 3 biyopsi çok zordur ve genellikle iğne ilerlemesi sırasında iğne ile itti ziyade nüfuz edilir. Böylece, biyopsi iyi 10 mm 3 servikal bölgede yeterli düğüm hedef boyutu ve istikrarı sağlamak için> boyutu büyümüş lenf düğümleri için ayrılmıştır. Buna ek olarak, biyopsi maddesi daha büyük hücre sayısı (örneğin, akış sitometrisi) gerekli işlemler için yeterli hücre sayıları içermeyebilir.

HFUS başarılı bir şekilde, ortotopik HNSCC 25 tümörleri görselleştirmek için kullanılır ve oral tümörleri 24 olan farelerde rahim düğümü metastazı izlemek için potansiyele sahiptir. Ultrason ek olarak, biyoışıldama görüntüleme ayrıca canlı farelerde 26,27 ortotopik, oral, tümör oluşumu ve servikal lenf düğümü metastazı görselleştirmek için kullanılmıştır. Bir altern gibiative yaklaşım, biyolüminesans görüntüleme, doğrudan aynı hayvanda zamanla tümör ilerlemesi ve metastatik yükünü ölçmek edememek HFUS üzerinde belirgin bir avantajı vardır. Tartışmasız yararlıdır iken, biyolüminesans görüntüleme lenf nodu morfolojisi, nodal hacimleri veya kan akışı da dahil olmak üzere HFUS tarafından görüntülendi parametrelerin, birçok ölçemezse. Biyoparlaklık görüntüleme da ince iğne biyopsisi için adaptasyon için uygun bu tekniği render görüntüleme sırasında fareler korumak için özelleşmiş karanlık kutu gerektirir.

Bundan başka, biyoışıldama görüntüleme stabil bir şekilde, ya da lusiferaz ekspresyonunu sınırlamak uyanlabilir dokuya özel transgenik sistemleriyle bağışıklık yetersizliği olan farelerde lusiferaz ile transfekte edilmiş tümör hücreleri ile ortotopik xenografts durumlarda, sadece kullanılacak olan bu tekniği sağlayan, lusiferaz enzimi ifade eden tümör hücrelerinin üretimini gerektirir Tümör kökenli dokusuna özgü bir uzay-zamansal bir şekilde. Bunun aksine, HFUS U olduğuda tam bir bağışıklık sistemi 28,29 farelerde kanserojen kaynaklı Oral tümör modellerinde servikal lenf düğümleri görüntüleme yeteneğine sahip olarak, bu modellerde biyoışıldama görüntü ile bağlantılı olarak sed. HFUS tümör hücreleri lusiferaz yalnız görüntüleme yöntemidir ya daha servikal lenf nodu tutulumu daha kapsamlı bir resmini sağlayabilir ifade eden ağız kanseri, biyolüminesans ve sistemlerde HFUS görüntüleme elde edilebilir kombine bilgilerin çoğu fare modellerinde daha kolay adapte olabilir iken.

Bu teknik, bir hayvan, kısa süreli anestezi altında, bir ters çevrilmiş bir konumda muhafaza edilebilir enflamatuar lenfadenopati neden ağız hastalığı en modellerinde kullanılmak üzere, gerçek zamanlı olarak, fare servikal lenf düğümleri tespit etmek ve tespit etmek için yeteneği sağlar. Lenf nodu metastazı veya bakteriyel enfeksiyon ve yaşam hayvanlarda lenf nodu morfolojik birlikte etkisi Algılama geleneksel yöntemler üzerinde önemli bir fayda sunuyorLenf düğümleri histolojik inceleme için ölü hayvanların kaldırılacak gerektirir. İnce iğne biyopsisi ile birleştiren HFUS oral kavite hastalıkları en güncel fare modellerinde hastalığın ilerlemesini izlemek için geliştirilmiş bir yöntem sağlayan, klinikte yapılır ne benzer servikal lenf nodları, rutin patolojik analizi yürütmek için bir araç verir.

Disclosures

Bu yazı için Yayın masrafları Görsel Sonics tarafından sponsor.

Acknowledgments

Bu eser Batı Virginia Üniversitesi Mary Babb Randolph Kanser Merkezi'nden Dorothy D. Radford Endowment Fonu tarafından desteklenmiştir. West Virginia Üniversitesi Hayvan Modelleri ve Görüntüleme Tesisi (AMIF) ve Mikroskopi Görüntüleme Tesisi (MIF) kullanımı (Mary Babb Randolph Kanser Merkezi ve NIH hibe P20 RR16440 tarafından desteklenen, P30 RR032138 / GM103488 ve S10 RR026378) minnetle kabul edilmektedir.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Vevo2100 High Resolution Micro-ultrasound Imaging System, with integrated software Version 1.6.0 VisualSonics, Toronto, Ontario, Canada VS-11945
Power Dopper Mode and 3D Mode VisualSonics, Toronto, Ontario, Canada VS-11952; VS-11484
Vevo compact anesthesia system VisualSonics, Toronto, Ontario, Canada
Vevo integrated rail system including 3D motor and micromanipulator for injections VisualSonics, Toronto, Ontario, Canada SA-11983
Thermasonic Gel Warmer VisualSonics, Toronto, Ontario, Canada Optional
Transducers – MS-550D (Broadband frequency: 22 MHz - 55 MHz) VisualSonics, Toronto, Ontario, Canada VS-11960 Referred to as 40 MHz Transducer
Transducers – MS-700 (Broadband frequency: 30 MHz - 70 MHz) VisualSonics, Toronto, Ontario, Canada VS-12026 Referred to as 50 MHz Transducer
Ophthalmic Ointment Patterson Veterinary 07-888-1663
Electrode gel Parker Laboratories 174-1525
Tape Medical Arts Press 174-153000
Depilatory Cream Carter Products
Cotton swabs General Supply
Gauze Fisher Scientific 22-037-907
Water General Supply
Lubricating gel Parker Laboratories 57-05
Ultrasound gel Parker Laboratories 01-50
Microcentrifuge tube rack General Supply Used to raise mouse platform for optimal biopsy position
27 G ½ inch needle with 1 ml syringe Fisher Scientific 14-826-87
ThinPrep PreservCyt Solution Hologic 70097-002 Refered to as biopsy media
Microcentrifuge tubes General Supply
Thinprep 2000 processor Cytyc, Marlborough, MA Blue Filter
Olympus AX70 Provis Microscope Olympus, Center Valley, PA

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Montone, K. T. Infectious diseases of the head and neck: a review. Am J Clin Pathol. 128 (1), 35-67 (2007).
  2. Bryson, T. C., Shah, G. V., Srinivasan, A., Mukherji, S. K. Cervical lymph node evaluation and diagnosis. Otolaryngol Clin North Am. 45 (6), 1363-1383 (2012).
  3. Joshi, P. S., Pol, J., Sudesh, A. S. Ultrasonography - A diagnostic modality for oral and maxillofacial diseases. Contemp Clin Dent. 5 (3), 345-351 (2014).
  4. Oz, F., et al. Evaluation of clinical and sonographic features in 55 children with tularemia. Vector Borne Zoonotic Dis. 14 (8), 571-575 (2014).
  5. Niedzielska, G., Kotowski, M., Niedzielski, A., Dybiec, E., Wieczorek, P. Cervical lymphadenopathy in children--incidence and diagnostic management. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 71 (1), 51-56 (2007).
  6. Ying, M., Bhatia, K. S., Lee, Y. P., Yuen, H. Y., Ahuja, A. T. Review of ultrasonography of malignant neck nodes: greyscale, Doppler, contrast enhancement and elastography. Cancer Imaging. 13 (4), 658-669 (2013).
  7. Stoeckli, S. J., et al. Initial staging of the neck in head and neck squamous cell carcinoma: a comparison of CT, PET/CT, and ultrasound-guided fine-needle aspiration cytology. Head Neck. 34 (4), 469-476 (2012).
  8. Rottey, S., et al. Evaluation of metastatic lymph nodes in head and neck cancer: a comparative study between palpation, ultrasonography, ultrasound-guided fine needle aspiration cytology and computed tomography. Acta Clin Belg. 61 (5), 236-241 (2006).
  9. Greco, A., et al. Ultrasound biomicroscopy in small animal research: applications in molecular and preclinical imaging. J Biomed Biotechnol. 2012, (2012).
  10. Chen, J. J., Fu, S. Y., Chiang, C. S., Hong, J. H., Yeh, C. K. Characterization of tumor vasculature distributions in central and peripheral regions based on Doppler ultrasound. Med Phys. 39 (12), 7490-7498 (2012).
  11. El Kaffas, A., Giles, A., Czarnota, G. J. Dose-dependent response of tumor vasculature to radiation therapy in combination with Sunitinib depicted by three- dimensional high-frequency power Doppler ultrasound. Angiogenesis. 16 (2), 443-454 (2013).
  12. Bachawal, V. S. Earlier detection of breast cancer with ultrasound molecular imaging in a transgenic mouse model. Cancer Res. 73 (6), 1689-1698 (2013).
  13. Loveless, M. E., et al. A method for assessing the microvasculature in a murine tumor model using contrast-enhanced ultrasonography. J Ultrasound Med. 27, 12-1699 (2008).
  14. Snyder, C. S., et al. Complementarity of ultrasound and fluorescence imaging in an orthotopic mouse model of pancreatic cancer. BMC Cancer. 9, 106 (2009).
  15. Kodama, T., et al. Volumetric and angiogenic evaluation of antitumor effects with acoustic liposome and high-frequency ultrasound. Cancer Res. 71 (22), 6957-6964 (2011).
  16. Hwang, M., Hariri, G., Lyshchik, A., Hallahan, D. E., Fleischer, A. C. Correlation of quantified contrast-enhanced sonography with in vivo tumor response. J Ultrasound Med. 29 (4), 597-607 (2010).
  17. Li, L., Mori, S., Sakamoto, M., Takahashi, S., Kodama, T. Mouse model of lymph node metastasis via afferent lymphatic vessels for development of imaging modalities. PLoS One. 8 (2), e55797 (2013).
  18. Springer, D. A., et al. Investigation and identification of etiologies involved in the development of acquired hydronephrosis in aged laboratory mice with the use of high-frequency ultrasound imaging. Pathobiol Aging Age Relat Dis. 4, (2014).
  19. Papadopoulos, G., et al. A Mouse Model for Pathogen-induced Chronic Inflammation at Local and Systemic Sites. J Vis Exp. (90), (2014).
  20. Vulcano, A. B., et al. Oral infection with enteropathogenic Escherichia coli triggers immune response and intestinal histological alterations in mice selected for their minimal acute inflammatory responses. Microbiol Immunol. 58 (6), 352-359 (2014).
  21. Myers, J. N., Holsinger, F. C., Jasser, S. A., Bekele, B. N., Fidler, I. J. An orthotopic nude mouse model of oral tongue squamous cell carcinoma. Clin Cancer Res. 8 (1), 293-298 (2002).
  22. Kanojia, D., Vaidya, M. M. 4-nitroquinoline-1-oxide induced experimental oral carcinogenesis. Oral Oncol. 42 (7), 655-667 (2006).
  23. Van den Broeck, W., Derore, A., Simoens, P. Anatomy and nomenclature of murine lymph nodes: Descriptive study and nomenclatory standardization in BALB/cAnNCrl mice. J Immunol Methods. 312 (1-2), 12-29 (2006).
  24. Walk, E. L., McLaughlin, S., Coad, J., Weed, S. A. Use of high frequency ultrasound to monitor cervical lymph node alterations in mice. PLoS One. 9 (6), e100185 (2014).
  25. Pezold, J. C., Zinn, K., Talbert, M. A., Desmond, R., Rosenthal, E. L. Validation of ultrasonography to evaluate murine orthotopic oral cavity tumors. ORL J Otorhinolaryngol Relat Spec. 68 (3), 159-163 (2006).
  26. Sano, D., Myers, J. N. Metastasis of squamous cell carcinoma of the oral tongue. Cancer Metastasis Rev. 26 (3-4), 645-662 (2007).
  27. Sano, D., et al. The effect of combination anti-endothelial growth factor receptor and anti-vascular endothelial growth factor receptor 2 targeted therapy on lymph node metastasis: a study in an orthotopic nude mouse model of squamous cell carcinoma of the oral tongue. Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 135 (4), 411-420 (2009).
  28. Tang, X. H., Knudsen, B., Bemis, D., Tickoo, S., Gudas, L. J. Oral cavity and esophageal carcinogenesis modeled in carcinogen-treated mice. Clin Cancer Res. 10 (1 Pt 1), 301-313 (2004).
  29. Vitale-Cross, L., et al. Chemical carcinogenesis models for evaluating molecular- targeted prevention and treatment of oral cancer. Cancer Prev Res (Phila). 2, 419-422 (2009).

Tags

Tıp Sayı 101 Ultrason servikal lenf fare görüntüleme hayvan modeli anatomi haritalama.
Fare Servikal lenf nodu Yüksek frekanslı Ultrasonik Görüntüleme
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Walk, E. L., McLaughlin, S. L.,… More

Walk, E. L., McLaughlin, S. L., Weed, S. A. High-frequency Ultrasound Imaging of Mouse Cervical Lymph Nodes. J. Vis. Exp. (101), e52718, doi:10.3791/52718 (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