Summary
이 프로토콜 듀얼 에너지 CT 및 PET/CT 종양 이미징 및 효능 평가 방법 이미징의 값을 설명 합니다. 이 문서에서는 연구 방법 및 결과 듀얼 에너지 CT 및 PET/CT 유전자 규칙 및 위 암 복 막 전이의 타겟된 치료를 평가 하 여 인수를 보여 줍니다.
Abstract
위 암 암 발생률 5 년 생존의 단지 20%-30%는 전세계에서 4 남아 있습니다. 복 막 전이 전이 unresectable 위 암 동반 하 고 예 후의 최종 결정은 그의 가장 빈번한 유형. 방지 하 고 복 막 전이의 개발을 제어 위 암 환자의 생존을 연장 하는 데 역할을 재생할 수 있습니다. 비-침략 적이 고 효율적인 이미징 기술 침공과 복 막 전이의 전이 과정을 식별 하 고 치료에 대 한 응답에 종양 작은 혹의 변화를 모니터링 하는 데 도움이 됩니다. 이것은 개발 프로세스에 대 한 정확한 설명 및 위 암의 분자 메커니즘을 수 있게 된다. 우리는 최근 실험 검출을 위한 듀얼 에너지 CT (DECT)과 양전자 방출 단층 촬영/컴퓨터 단층 촬영 (PET/CT) 플랫폼을 사용 하 여 고 누드 마우스 모델에서 위 종양 전이의 모니터링을 설명 했습니다. 우리는 DECT 및 애완/코네티컷 주간 연속 모니터링 복 막 전이에 동적 변화를 식별할 수 있습니다 나타났습니다. 위 암 마우스 모델에서 sFRP1 overexpression 보여 긍정적인 방사능 성능, 높은 FDG 통풍 관 및 증가 향상, 그리고는 SUV최대 (표준화 된 통풍 관 값) 작은 혹의 설명에 명백한 변경 추세 TGF-β1 억제제의 타겟된 치료에 응답. 이 문서에서는, 우리는 동물 모델을 사용 하 여 위 암 복 막 전이에 더 복잡 한 연구를 수행 자세한 비 침략 적 영상 절차를 설명 하 고 대표 이미징 결과 제공. 비-침략 적 이미징 기술 사용 하 여 더 나은 tumorigenesis의 메커니즘을 이해, 종양 성장, 모니터링 및 위 암에 대 한 치료 개입의 효과 평가 사용 해야 합니다.
Introduction
위 암 (GC) 네번째 가장 흔한 악성 종양 및 암 사망률 세계1의 두 번째 주요 원인이 남아 있습니다. 위 암의 치료와 진단 정확도 크게 개선 되었습니다, 하지만 복 막 전이 위 암 예 후 또는 재발의 가장 핵심 포인트 이며 수술 후 죽음2의 최종 결정. 그것은 일반적으로 복 막 보급 전이, 어떤 점에서 질병 통제 되 고 복 막 보급 설정 되 면 환자의 예 후는 가난의 생명이 모드는 허용 됩니다. 따라서, 검색 및 위 암 복 막 전이의 치료 효과 평가 임상 연습을 위한 중요 한.
증가 부각 및 위 암 사망률의 분자 메커니즘을 식별 하는 연구 발달을 촉진 했다. Frizzled-관련 단백질 분 비 1 등 유전자의 높은 식 (sFRP1) 위 암, 종양 성장, 확산, 감 별 법, apoptosis3 과정 추진의 초기 단계에서 신호 통로의 활성화로 이어질 수도 있습니다. , 4 , 5 , 6 , 7. sFRP1 overexpression 셀의 TGFβ, 그것의 하류 대상 및 TGFβ 중재 응급8식에 증가 보여주었다. 이전 연구는 TGF-β1 수준 복 막 전이 위 암의 TNM 단계와 상관은 설명 했다. 우리 sFRP1 overexpression 및 TGF-β1 억제, 암 세포 증식의 변화를 설명 하 고 설립된 동물 유전자 규칙의 효과에서 종양 이미징의 성능을 보여 복 막 전이 대 한 모델.
위 암에 대 한 동물 모델은 종양의 개발을 연구 하 고 실험 동물을 희생 하지 않고도 다양 한 치료 전략을 위한 필수적인 도구입니다. 동물 모델은 종양의 형성 메커니즘 및 근원의 세포를 공부 하 고, 암 줄기 세포의 존재를 결정 하 고 다양 한 새로운 치료 전략을 검토에 유용한 입증 했다. 따라서, 실시간 비-침략 적 기술 위 종양 및 종양 응답 누드 마우스에 작은 혹 복 막 전이의 개발을 식별 하 고의 변경 내용을 모니터링 수 있는 치료의 개발에 대 한 정확한 설명을 제공할 수 있는 다양 한 실험과 치료 내정간섭에 응답에 종양.
현재, 다중 검출기 CT (MDCT) 위 암의 TNM 준비에 중요 한 역할 및 preoperatively 종양 resectability를 예측 하는 데 유용은9. 그러나 조직학 입증 된 위 암 환자의 방사능 연구 형태에 주로 기초 되어 있다. DECT 이미징 단색 이미지를 제공 하 여 기능 정보를 반영 하도록 매개 변수를 확장 하 고 N 준비 위 암에 대 한 정확도 향상을 위한 도움이 될 수 있습니다. 또한,이 기술은 재료 분해 이미지를 차별화 하 고 미 분화 위 암 및 전이성과 비 전이성 림프절10 차별화 하는 데 유용할 수 있습니다 인수 하면 . DECT의 소개와 함께 CT의 기능 이미징 측면 또한 치료 효능과 예측 환자 예11,,1213의 평가에 기여 하는 임상 응용 프로그램에 추가 되었습니다. PET/CT는 유용한 이미징 기술 검색 및 위 암 및 수의 종양의 재발을 효과적으로 평가14. 종양 세포 증식 및 신생 둘다 감지 종양15의 개발에 필요한 것으로 간주, 종양 혹 보여 긍정적인 성능으로 높은 SUV최대 애완 동물/코네티컷 기반에 대 한 자신의 선호에 에어로빅 분해, 18F-FDG, 포도 당 아날로그, 애완 동물/c T16와 결합 하는 악성 종양의 진단에 유망한 추적 프로그램으로 악용 되었습니다. 이 방법은 종양 조직의 급속 한 포도 당 소비에 의존 하 고 있다 감지, 준비, 및 종양의 예 후의 평가에 도움으로 종양의 치료17 응답 모니터링을 포함 하 여 광범위 한 임상 응용 프로그램 , 18. 비-침략 적 방법, DECT 및 PET/CT 이용 되었습니다 악성 종양을 진단 하 고 평가 하는 다양 한 치료에 종양 응답.
우리 그룹은이 방법을 사용해 왔다 비-침략 적 이미징 DECT 및 PET/CT 스캐너를 감지 하 여 종양의 성장 및 생활에 전이의 과정을 모니터링 마우스19. 확인 위 암 세포에서 vivo에서 DECT와 PET/CT, 누드 마우스를 사용 하 고 TGF-β1 억제제에 의해 SUV최대 값의 다음 변경 내용을 대상으로 치료를 설명 sFRP1 overexpression에 의해 유도 된 이미징 결과 탐험 유전자 유도, 후 복 막에 종양 작은 혹의 개발 또한 실험적 치료에 종양 작은 혹의 변화를 공부 하 고. 이 문서에서는 마우스에서 위 종양 복 막 전이 및 그것의 탐지 및 DECT와 PET/CT와 모니터링에 대 한 자세한 절차 소개
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Protocol
이 작품 관리 및 사용의 실험실 동물의 상해 Jiao 집게 대학에 대 한 지침에 의해 설립 하는 표준에 따라 수행 하 고 실험실 Ruijin 병원의 동물 윤리 위원회에 의해 승인 되었다.
1. 위 암 복 막 전이 동물 모델
- 적당히 차별화 된 SGC-7901 인간 위 암 세포 라인을 SGC-7901/sFRP1 그룹과 SGC-7901/벡터 그룹으로 나눕니다. 10% 태아 둔감 한 혈 청, 100 단위/mL 스, 5% CO2습도 분위기에서 37 ° C에서 100 µ g/mL 페니실린과 보충 RPMI 1640에 별도로 셀의 문화 두 그룹.
- 4-6 주를 사용 하 여-동물 시설에서 특정 병원 체 자유로운 조건에서 25 ~ 30 g. 장소 동물의 몸 무게를 가진 오래 된 여성 athymic BALB/c 누드 마우스.
- SFPR1 overexpression 그룹 및 sFPR1 빈 로드 그룹에 임의로 마우스를 나눕니다.
참고: 각 그룹이 했다 10 누드 마우스; 20 쥐 TGF-β1 치료 그룹과 동물 케이지 당 최대 5 누드 마우스 TGF-β1 컨트롤 그룹으로 무작위로 분할 되었다. - 복 부 구멍; 통해 SGC-7901/sFRP1 셀의 150 µ L (2 x 106 셀/mL) 정지 관리 sFPR1 overexpression 복 막 전이 종이 식 모델 그룹 설정 SGC-7901/벡터 셀 빈 로드 그룹 설정 관리 됩니다.
참고: 셀20의 농도 결정 하 hemocytometer 계산 메서드를 사용 합니다. -
복 부 구멍을 통해 SGC-7901 셀 150 µ L (2 x 106 셀/mL) 정지를 투여 하 여 복 막 전이 종이 식 모델 그룹을 설정 합니다. 처리 그룹에서 마우스를 매일 몸 무게의 100 µ L/10 g의 복용량에 복 주입 하 여 성장의 2 주 후 TGF-β1 억제 물 SB431542의 대상 치료를 관리 합니다.
- 마우스 컨트롤 그룹에 동일한 복용량에 정상적인 염 분을 관리 합니다.
- DECT 및 애완/코네티컷 1 일 치료 전과 1 일, 7 일, 14 일, 그리고 치료 후 21 일 검사를 수행 합니다.
2입니다. 복 막 전이 동물 모델에 대 한 DECT
참고: 이미징 실험 동물 듀얼 에너지 CT 스캐너에 달성 했다 ( 재료의 표참조). 이전 연구에 따르면 관련된 DECT 이미징 프로토콜을 만들었습니다.
- DECT 이미징 프로토콜에 대 한 설정
- 이미징 콘솔 컴퓨터에서 다음 인터페이스를 "프로토콜 관리" 아이콘을 선택 다음 프로토콜 관리 화면을 볼 "프로토콜 관리" 옵션을 클릭 합니다.
- '사용자 프로토콜' 인터페이스에 복 부 영역 복 부 프로토콜 목록 입력을 선택 합니다.
- 프로토콜 목록에서 빈 공간을 클릭 하 고 새 프로토콜 이름을 입력 하려면 "새로 만들기" 단추를 선택: "동물 DECT 스캔". 키보드에 "Enter" 키를 누르면 팝업 창에서 "스카우트" 버튼을 선택, 스카우트 시리즈 (첫번째 시리즈)을 설정 하려면 "확인"을 클릭 합니다.
- ' 해 부 참조 포인트 '에 대 한 "XY" 모드와 ' 환자 방향 '에 대 한 "머리 우선 부정사 위치"를 선택 합니다. "자동 전송" 옵션을 클릭 하 고 이미지 시리즈를 업로드 될 것입니다 워크스테이션 위치 선택. 이름 "스카우트 단계" 시리즈 설명입니다.
- 수정 보기 ' 화면에서 관련 검색 매개 변수는 다음과 같이 설정 되어 있는지 확인: "시작 위치"와 "끝 위치" 옵션 설정 "S50"와 "I50" 각각 "KV" "100", "엄마" "80", "옆 스카우트 위치", "AP 스카우트 위치에 대 한" 0도 "에 대 한" 90 ° " ", 그리고" 400/40 "에서"스카우트 WW/WL".
- 다음, 검색 강화 된 비에 대 한 두 번째 시리즈를 만듭니다. "만들기 새 시리즈", "축" 및 "후" 만들기 아이콘을 선택 하는 팝업 창에서를 클릭 합니다.
- 이름으로 시리즈 "-C 단계" 시리즈 설명 및 설정에 "지역화"에 표시. 스캔 유형 인터페이스에서 선택 "나선형" 검색 유형 및 0.5 s "회전 시간"에 대 한 매개 변수를 설정 하려면 "두꺼운 속도" 옵션을 클릭 (40 m m, 헬리컬 두께 0.625 m m, 피치 및 0.516:1/20.62, 0.5에서 회전 시간에 속도 검출기 범위 s) 팝업에서 창, 0.625 m m, 0, SFOV 선택 작은 몸, 100, kV에서 갠트리 젖꼭지 간격 "엄마"를 클릭 한 다음 수동 mA에 600을 입력.
- "정찰 매개 변수" 아이콘을 클릭 하 고 "정찰 옵션" 팝업 창을 엽니다. 선택 "플러스" 정찰 모드; 'ASiR 설정 화면'에서 "ss50 슬라이스 50%" 모드를 선택 하려면 "슬라이스" 아이콘을 클릭 합니다. 나머지 매개 변수를 다음과 같이 설정: 25 cm, R/L과 A에서 DFOV / P 센터 0 cm, 정찰 종류에서 "Stnd", 512에서 매트릭스 크기 선택.
- 2.1.8 단계를 반복 하 여 검색 강화에 대 한 세 번째 스캔 시리즈를 만들, 그것으로 "+ C 품질 관리 단계" 설정 "지역화 보기"; 첫 번째 그룹은 동맥 단계 시리즈의 설정.
- '검색 유형' 인터페이스에서 "GSI (보석 스펙트럼 영상)" 클릭 "나선형" 검색 유형 선택, ' 복 부 GSI 프리셋 선택 ' 창에서 "GSI-52" 프로토콜을 선택 합니다. 설정 위치를 시작 하 고 비-향상 된 검색에 따라 위치를 끝.
- "정찰 매개 변수" 아이콘을 클릭 하 고 "정찰 옵션" 팝업 창을 엽니다. 정찰기 모드로 선택 하 고 'GSI 옵션'에서 "플러스" 클릭 "QC"; 나머지 매개 변수는 같은 단계 2.1.8.
- "R2" 아이콘을 클릭 하 고 0.625에서 선택 "두께" "정찰기 사용" 탭에서 "예" 선택 하 고 "간격"에 대 한 0.625를 입력. 정찰기 모드에서 "정찰 옵션" 팝업 창을 열고 선택 "플러스"; GSI 옵션에서 "모노"를 클릭 하 고 70에는 케빈을 설정 케빈; ASiR 설정 창에서 선택에서 "GS40 40%" GSI ASiR 설치에 대 한 모드. 나머지 매개 변수는 단계 2.1.8 설정 됩니다. 이 단계 이름 "+ C 70keV 단계".
- "R3" 아이콘을 클릭 하 고 선택 "예" "정찰기 사용" 탭에서 설정된 "두께" 1.25 유형과 0.625에서 "간격". 정찰기 모드에서 "정찰 옵션" 팝업 창을 열고 선택 "플러스"와 "IQ 향상"; GSI 옵션에서 "모노"를 클릭, 70는 케빈을 설정 케빈과 "GSI 데이터 파일"; GSI ASiR 설치는 13 단계에 따라 확인 합니다. 나머지 매개 변수는 단계 2.1.8로 설정 됩니다. 이 이름 "+ C 모노 단계".
- "그룹 추가"를 클릭 만들을 두는 포털 및 지연 위상을 각각 나타내는 그룹을 스캔. 각 검색 단계 "시작 위치"와 "끝 위치" 범위는 일관 되 고 나머지 매개 변수는 동맥 단계와 동일 다는 것을 확인 하십시오. "준비 그룹"에서 지연 시간을 입력: 0에서 첫 번째 그룹 (동맥 단계) s, 8에서 두 번째 그룹 (포털 단계) s, 및 16 세 번째 그룹 (위상 지연) s.
- "수락" 옵션 프로토콜 모든 설정 완료 후 저장을 클릭 합니다.
- DECT 이미징 프로세스
- 각 검색 전에 치료 및 제어 그룹에서 누드 마우스를 무작위로 선택 합니다. 새 장에 선택한 동물을 놓고 그들을 별도로 표시 합니다.
- 빠른 4 h 물으로 하지 않고 음식이 나 침구에 대 한 마우스.
- 동물 실험 센터 검색 하기 전에 1 h에서에서 실험 쥐를 제거 하 고 쥐 스캔 시작 될 때까지 새로운 따뜻한 환경에 배치 되어 있는지 확인 하십시오.
- DECT 전에 2.5 %pentobarbital 나트륨 (1.0 mL/kg 체중)의 복 주사와 실험 쥐 스캔 이미징, 모든 anesthetize 고 마 취의 깊이 발가락 핀치 반사 합니다. 마 취에서 건조를 방지 하기 위해 눈에 연 고를 사용 합니다.
참고: 내부 장기에 손상을 감소 약물을 주입 하는 경우 각 누드 마우스의 머리는 더 낮은 위치에 인지 확인 합니다. 사출 사이트와 삽입의 깊이에 주의. 오른쪽/왼쪽 낮은 복 부의 안쪽에 45 ° 각도로 주사기의 끝을 배치 하 고 바늘 깊이 주입 대 장 및 다른 장기에 피해를 확인 하십시오. - 환자 ID 및 이름을 포함 하는 마우스에 대 한 기본 정보를 입력, "새로운 환자" 아이콘을 클릭 합니다. '사용자 프로토콜', "복 부 프로토콜"을 클릭 하 고 작업 인터페이스를 "동물 DECT 스캔" 프로토콜을 선택 합니다.
- 일단 마 취 유도 부정사 위치에 동물 기구 플랫폼에 각 마우스를 이동 하 고 구 부 하지 않는 다는 것을 확인 하는 테이프와 그것의 꼬리를 수정. 꼬리 정 맥에 알코올 후속 대조 대리인 주사에 대 한 꼬리를 소독.
- 외부 위치 라인 레이저는 동물의 더 낮은 복 부 CT 검사 침대를 이동 합니다. 완료 되는 위치 "재설정" 버튼을 클릭 합니다.
참고: 동물의 더 낮은 복 부를 통해 외부 위치 선의 배치 하면 동물 꼬리 정 맥에 쉽게 대조 에이전트 관리 컴퓨터의 외부에 가능한 한 멀리 위치 하. - "확인" 아이콘을 클릭 하 고 검색 스카우트를 완료 하려면 키보드 버튼의 깜박이 순서를 따라. "다음 시리즈"을 선택 스캔 스카우트 후 아이콘 완료 되 고 비 강화 된 검색 인터페이스를 입력.
- 오른쪽 화면에서 설정 "시작 위치"와 "끝 위치" 스카우트에 검색 범위를 정의 하려면 보기. '측면 스카우트'와 'AP 스카우트'에서 같은 범위를 유지 하 고 동물의 몸 전체 볼륨을 커버.
- "확인" 아이콘을 클릭 하 고 검색 스카우트를 완료 하려면 키보드 버튼의 깜박이 순서를 따라.
- 복용량의 0.2 mL/100 g 꼬리 정 맥을 통해에 iopamidol와 함께 각 마우스를 주사.
참고: 우리는 수동으로 대조 매체를 관리 하 고 주입 속도 최대한 안정 유지를 선택 했다. 그것은 편리한 이미징 동안 종양의 초기 향상을 잡으려고입니다. - 클릭 "다음 시리즈" 향상 된 검색을 수행 하려면. 비 강화 된 검사에 의하여 "시작 위치"와 "끝 위치"를 설정 합니다. "확인" 아이콘을 클릭 하 고 동적 향상 된 스캔, includingarterial 단계, 포털 단계 및 지연 된 단계를 완료 하려면 키보드에 있는 버튼의 깜박이 순서를 따라.
참고: 대비 에이전트 주입 후 검사 시작 바로 "확인" 아이콘을 클릭 합니다. 이것은 동맥 위상의 이미지를 캡처 수 있도록 향상 된 검색에 대 한 중요 한 필수입니다. 그러나, 일부 실험 직원 검사 실에서 안전 하 게 철회 했다 보장할 수 있습니다 "확인" 아이콘을 클릭 한 후 시간 지연. - "시험 종료"를 클릭 완료; 되는 스캔 스캔 인터페이스를 종료 하려면 이미지 시리즈는 워크스테이션에 자동으로 업로드 됩니다.
- 모든 마우스, 검사의 완료 후에 빈으로 동물을 배치 하 고 그들은 의식 회복 할 때까지 그들을 관찰. 두지 마십시오 동물 무인 sternal recumbency를 유지 하기 위해 충분 한 의식 회복 될 때까지. 그런 다음 깨끗 한 동물 방으로 쥐를 전송.
- DECT 이미징 분석 게시물
- DECT workstationinterface에 마우스 시리즈를 찾습니다 ( 재료의 표참조)을 선택 하 고는 "+ C 모노 위상" 시리즈 목록. "GSI 볼륨 뷰어"를 열고 ' GSI 프로토콜 관리자 ' 인터페이스에서 "GSI VV 일반" 프로토콜을 선택 합니다.
- 이미지 뷰포트 왼쪽 위 모서리에 "보기 형식" 활성 주석을 클릭 하 고 드롭 다운 메뉴에서 "코로나" 방향을 선택 합니다.
- 하나의 이미지 뷰포트에 대 한 왼쪽 위 모퉁이에서 "볼륨 1" 활성 주석을 클릭 하 고 드롭 다운 메뉴에서 "모노" 볼륨을 선택 합니다. 마찬가지로, 다른 이미지 뷰포트에서 "요오드 (물)" 볼륨을 선택 합니다. 클릭 하 고 마우스 왼쪽된 버튼을 누른 상태, "모노"를 "요오드 (물)" 뷰포트에서 이미지를 드래그 하 고 융합 하는 컬러 이미지를 "혼합 보기" 확인란.
- 클릭 하 고 이미지를 관찰 하는 "이미지 스크롤" 아이콘에서 드래그 합니다. 융합 하는 컬러 이미지와 긍정적인 결과 표시 하는 이미지를 저장 합니다.
3. 복 막 전이 동물 모델에 대 한 PET/CT.
참고: 사용 하는 PET/CT 영상에 대 한 자료의 표를 참조. 이미징이 제21에 따라 프로토콜 관련된 PET/CT을 만들었습니다.
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마이크로-PET/CT 영상 프로토콜 설치
- 전체-시체 CT 검사, 설정 현재 500 µ A, 80에서 전압 kV, 200 ms에서 노출 시간 및 240 240 ° 회전 단계. X-선 검출기 "낮은 시스템 확대" 78 m m 축 이미징 분야와 싱글 침대 모드에서 해상도 선택 합니다. "일반적인 콘-빔 재건" 방법을 사용 하 고 호스트 PC 작업을 시작 하는 전용된 실시간으로 재구성 (코브라) 컴퓨터와 연결할 수 있도록 "실시간으로 재구성" 옵션을 선택 합니다.
- 애완 동물에 대 한 수집, "시간에 의해 획득" 옵션에서 설정 "고정된 검색 시간" 600 s (10 분). "동위 원소 연구" F-18 및 350-650 keV에 "에너지 레벨"을 설정 합니다.
- 애완 동물 막대 그래프를 생성 하려면 "동적 프레임" 정적 검사를 달성 하기 위해 전체 기간에 대 한 하나의 프레임으로 데이터를 처리 하기 "블랙"으로 설정 합니다. 막대 그래프 유형을 "3D"로 설정 하 고 "분산형 수정" 옵션을 선택 합니다.
- 애완 동물 재건을 위해 뒤에 지도 또는 빠른 지도22 애완 동물/c T workstationsoftware에서 제공 하는 OSEM3D 알고리즘을 사용 하 여 이미지를 재구성 ( 재료의 표참조).
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PET/CT 영상 전에 준비
- 빠른 4 h DECT 실험을 받은 고 새로운 동물 케이지 이미징 하기 전에 30 분을 쥐 쥐.
- 쥐의 무게 고 자신의 체중을 기록 합니다.
- 취득 하 고 방사성 물질 (RAM) 포함 된 패키지를 수행 하는 연구소의 안전 절차를 따르십시오. 보호 쉴드를 사용 하 여 수행 18F FDG (5 mCi)는 총 18F FDG와 복용량 교정기의 방사능을 측정 하 고.
- 18F FDG 마우스 주입의 적절 한 방사능을 정상적인 염 분을 희석.
참고: 18F FDG의 희석된 활동 각 마우스에 대 한 100-200 µCi/100 µ L에서 사용할 수 있어야.- 1 mL 주사기로 200 µ L 18F FDG 솔루션을 그립니다. 복용량 교정기와 전체 주사기의 방사능을 측정 하 고 18F FDG 준비 시간을 기록 합니다.
- 200 µ L 18F FDG 솔루션 꼬리 정 맥 주사 루트를 통해 각 마우스 주입 하 고 18F FDG 주사 시간을 기록 합니다. 모든 마우스의 주입 후 즉시 복용량 교정기와 주사기의 잔여 방사능을 측정 하 고 측정 주입의 완료 후 찍은 시간을 기록 합니다.
- 다음 수식에 의해 계산 하는 각 마우스에 대 한 주입된 18F FDG 활동: 활동 (µCi)를 주입 주입-주사기에 주입 후 활동 하기 전에 주사기에 활동 =.
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PET/CT 영상 과정
- 동물 마 취 유도 실;에 넣어 anesthetize 흡입된 3%를 사용 하 여 마우스 Isoflurane 산소 18F FDG 주입의 완료 후에.
참고: 동작에 대 한 적절 한 모든 동물 복지 지침에 따라 쥐가 열 패드를 사용 하 여 따뜻한 유지. 마 취에서 건조를 방지 하기 위해 눈에 연 고를 사용 합니다. - 일단 마 취 유도 연속 마 취를 유지 하 고 온난 하면서 마이크로 CT 스캐닝 침대 위에 마우스를 이동 합니다. 지속적으로 Isoflurane (2%) 자세 DECT에서 그와 일치 하는지 확인 하는 부정사 위치에서 마우스 2 L/분의 유량에서 산소에서 제공 하는 콘 얼굴 마스크 내에서 마우스의 머리를 배치 합니다.
- PET/CT 스캐너의 입구에 동물 도구 모음 보기에서 "레이저" 아이콘을 클릭 하 고 터치 패드 제어 인터페이스를 사용 하 여 침대를 이동 하는 마우스의 복 부 스캔 하는 동안 애완 동물 및 CT-의-시야 (FOV)의 중심에 위치는 이동 합니다. "레이저 정렬" 창에서 "먼저 스캔 형식"으로 선택 "ct", 및 "애완 동물 수집 워크플로에 포함" 옵션으로 합니다.
- "스카우트 보기" 창을 열고 스카우트 보기 x 선 방사선 사진 확보. CT의 보기의 센터 필드는 마우스 바디의 중심에 위치한 동물 침대의 위치를 조정 합니다.
- 설립 이전 (3.1 단계) 프로토콜을 선택 합니다. 팝업 창에서 (연속) 몇 군데 하 고 "설치" 옵션을 클릭 하는 마우스의 수 입력 후 무게를 입력 하십시오. 다음 "설치" 옵션을 다시 클릭 하 고 설치를 완료 하려면 팝업 창 지침을 따르십시오.
- 검색을 시작 하려면 "워크플로 시작" 아이콘을 클릭 합니다.
- 모든 검사를 완료 한 후 인수 CT와 애완 동물 이미지의 품질을 평가 합니다. 추가 연구에 대 한 분석 영상 게시물에 네트워크를 통해 데이터를 전송.
참고: 창 너비 및 장기의 대비 제대로 표시 되도록 이미지의 창 레벨을 조정 합니다. 이미지 품질을 확인 하는 이미지에 장기 해상도 확인 하십시오. - 영상에서 동물을 제거 하 고 자 궁 경부 전위에 의해 즉시 안락사. 다음 동물에 대 한 이미징 시스템을 연속적으로 사용 합니다.
- 동물 마 취 유도 실;에 넣어 anesthetize 흡입된 3%를 사용 하 여 마우스 Isoflurane 산소 18F FDG 주입의 완료 후에.
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PET/CT 영상 분석을 게시
- 소프트웨어에 CT와 애완 동물 이미지 시리즈 데이터 가져오기, PET/CT 워크스테이션 소프트웨어를 엽니다. "등록" 창에서 함께, CT와 애완 동물 이미지를 등록 하려면 "일반 분석" 옵션을 클릭 하 고 CT와 애완 동물 이미지 사이의 완벽 한 정렬 표시를 "검토" 창에서 "하늘" 모델을 선택 합니다.
- "관심 (ROI) 정량화의 영역" 창에서 공동 등록된 이미지에서 제공 하는 참조와 함께 복 혹을 식별 합니다.
- "관심 (ROI) 정량화의 영역" 창에서 융합 이미지 도구로 투자 수익을 그릴 ROI, 기록 SUV최대 값의 형태와 크기를 편집 후 출력을 선택한 병합 된 이미지를 저장.
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Representative Results
DECT 및 PET/CT 검사는 세포 선 주사의 2 주 후 누드 마우스에 수행 했다. GSI 이미지 sFRP1 overexpression 그룹에 대 한 복 부의 윤곽 넘어 피하 전이 표시 하기 위한 우수한 결과 굴복 하 고 주변 향상으로 전이-색조 이미지 (그림 1-c)에 의해 확인 되었다. PET/CT 이미지 묘사 전이, 복 막 및 피하 전이 (그림 1의d) 등의 비정상적인 focally FDG 통풍 관. 복 막 전이 및 DECT 및 PET/CT 이미지에 표시 된 큰 피하 전이 있었다 추가 일러스트 총 견본 및 조직학 단면도 (그림 1e-f). 보이는 병 변, 분명 비정상적인 향상 또는 DECT 및 PET/CT 이미지 (그림 2-b)에서 sFRP1 빈 로드 그룹에서 복 부 구멍의 높은 FDG 이해 했다 긍정적인 식 그룹과 비교. 비록 총 견본 및 조직학 결과의 이미지 확인이 그룹 (그림 2c d)에 대 한 성공적인 이식을 했다.
TGF-β1 억제제 및 placebowere의 개입 치료 셀 선 주사의 2 주 후 누드 마우스에 수행 그리고 DECT 및 PET-CT 검사의 치료 2 주 후 누드 마우스에 수행 했다. 확인 하려면 대상 치료의 개시에서 쥐 작은 혹 복 막 전이의 형성 과정, 후속 DECT 및 PET/CT 검사 수행 했다. 비 침략 적 영상 검사는 TGF-β1 대상으로 치료의 효과 평가 하기 위해 수행 되었습니다. TGF-β1 처리 그룹에서 마우스에 대 한 이미지는 분명 향상 및 DECT 및 PET/CT (그림 3-b)의 코로나 융합된 이미지에서 전이의 초점 비정상적인 FDG 글귀 그려져 있습니다. 총 표본만 8 혹 복 부 구멍에서 확산된 분포와 복 막 전이그림 3(c)의 그림. 양적, 그림 3 DECT는 SUV최대 0.83 가까이 감소 된 FDG 통풍 관에 적당 한 주변 향상을 보였다. 다른 한편으로, 정상적인 염 분을 부여 했다 컨트롤 그룹에 있는 마우스 또한 보였다 보이는 병 변 및 전이의 focally 비정상적인 글귀 DECT 및 PET/CT (그림 4-b)의 코로나 융합된 이미지. 총 표본 그림 22 혹 복 막 전이그림 4(c)의 그리고 현지 전이 혹 복 부 구멍에 부착. 일반적인 염 분을 부여 했다 컨트롤 그룹에 있는 마우스 (1.26)에 종양에 SUVmax 값 변경 되지 않았습니다.
그것은 때로는 창 자 FDG 가벼운 섭취 하면 고 이미지에서 밝은 영역 거짓 긍정적인 결과 생산할 예정 이다 주목할 만하다. 심장 및 방광 또한 이미지에 밝은 반점으로 표시 될 수 있습니다 FDG의 많은 수집 합니다. 그것은 종양의 진짜 FDG 이해 영역을 결정 하 수준 관련 이미지를 피하기 위해 해야 합니다.
그림 1 : SFRP1 overexpression 그룹 복 막 전이 DECT, PET/CT와 얼룩이 그에 해당 모델의 Tomogram. (c는-) GSI 단색 이미지 포털 단계에서: 가로 단색 이미지 (a), (b) 가로 융합 하는 컬러 이미지, (c) 코로나 색조 이미지; (d) 코로나 융합 PET/CT, (e) 총 견본, (f) 조직학 섹션의 이미지. 화살표는 화살표 머리 피하 전이 표시 하는 동안 복 막 전이 작은 혹을 나타냅니다. 그림 1 f 는 병 적인 얼룩의 결과 이다 종양 결 절; 이미지 표시 형태 및 분포 종양 세포; 눈금 막대 = 100 µ m. 이 그림은 참조19에서 수정 되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2 : SFRP1 DECT, PET/CT 및 조직학 분석 그룹 복 막 전이 모델을 로드 하 고 빈의 Tomogram. (한) GSI 색조 융합 포털 단계에서 얻은 이미지, (b) 융합 PET/CT 이미지, (c) 총 견본, 및 (d) 조직학 섹션. 보이는 병 변, 분명 비정상적인 향상 또는 높은 FDG 통풍 관은 복 부 구멍에 표시 했다. (c) (d) 확인 성공적인 이식. 그림 2c 화살표 머리 SGC-7901/벡터 셀 라인으로 인 한 복 막 전이 혹 지적 했다. 심장과 방광 그림 2b명백한 FDG 상승을 했다. 그림 2 d 는 병 적인 얼룩의 결과 이다 종양 결 절; 이미지 표시 형태 및 분포 종양 세포; 눈금 막대 = 100 µ m. 이 그림은 참조19에서 수정 되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3 : DECT 및 PET/CT와 해당 총 표본 TGF-β1 치료 그룹 복 막 전이 모델의 Tomogram. (a)는 코로나 융합 DECT, (b)의 이미지 애완/코네티컷 (c) 총 견본의 융합된 이미지. 마음 고 방광 명백한 FDG 상승 그림 3b에서 보여주는. 총 표본 8 혹 복 막 전이의 그림. 화살표는 해당 방사선 발견 하는 전이성 혹 지적. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4 : DECT 및 PET/CT와 해당 총 표본 TGF-β1 컨트롤 그룹 복 막 전이 모델의 Tomogram. (a)는 코로나 융합 DECT의 이미지, PET/CT, 및 (c) 총 표본 (b)는 융합된 이미지. 총 표본 22 혹 복 막 전이의 그림. 화살표는 해당 방사선 발견 하는 전이성 혹 지적. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
보충 그림 1: 샘플 가로 컬러 융합 이미지. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
보충 그림 2: 샘플 코로나 색상 융합 이미지. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
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Discussion
동물 모델 기본 위 암 분자 메커니즘의 다양 한 치료 전략23,,2425실험 연구에서 널리 사용 되었습니다. 이 연구에서 우리가 위 암 복 막 전이 누드 마우스 모델링, 실시간 모니터링 복 막 전이에 종양 세포 증식을 식별 하는 데 이미지 위 종양 DECT 및 PET/CT를 사용에 대 한 자세한 프로토콜 설명 했습니다, 위 암 동물 모델에서 치료 내정간섭에 응답 합니다. 이 방법은 위 암 또는 종양을 더 통합 하 고 정확한 계획 수립에 이미징 실험의 분자 메커니즘을 공부에 관련 된 연구를 활성화할 수 있습니다. 또한, 우리는 DECT 및 PET/CT 장치 이미징 성능을 유전자 규칙 및 대상 치료 종양을 발견 하기 위한 플랫폼으로 사용할 수 있는 사용 설명. 따라서, 이해 하 고 암 재발 및 진행의 생물 학적 과정을 탐험 과학자 들에 의해 메서드를 사용할 수 있습니다. 우리는 비-침략 적 이미징 적임 DECT 및 애완/코네티컷 동시에, 복 막 전이 치료 개입 대상 후에 긍정적인 결과와 유전자의 overexpression에 의해 증가 tumorigenesis 감지할 수 있는 증명 하고있다 억제제 애완/코네티컷에 부정적인 FDG 통풍 성능을 보였다 SUVmax 종양 작은 혹의 치료 사이클의 확장에 의해 하향 추세를 제시.
우리의 연구에서 우리는 변화에에서 사용 FDG 이해 치료 효과의 평가 지표로 서 복 막 전이 대 한. 위대한 노력을 넣어 앞뒤 FDG 글귀는 종양 적극성26와 관련 된 표시에. 진보적인 위 carcinomas, 침공, 림프 투과, 혈관 내 습, 및 종양 크기의 깊이 의해 표시 높은 FDG 통풍 관27표시. 양적 평가에서 연구 제안 SUV최대 확산과 긍정적인 상관 관계에에서 있는 다양 한 악성15,28. 우리의 결과 긍정적으로 sFRP1 overexpression 컨트롤 그룹과 비교 하는 그림 1에 입증 했다 향상 및 복 막 종양의 높은 FDG 글귀를 크게 증가 함께 눈에 띄게 더 큰 혹을 유도 설명 했다. 또한,는 SUVmax 제어 그룹에 변화는 달리 취급 하는 대상 그룹에는 명백한 변경 추세를 보였다. 이 결과 치료 그룹의 일반적인 염 (그림 4 분을 부여 했다 컨트롤 그룹에 있는 마우스에 대 한 1.26 가까이 변경 되지 않은 SUVmax 값의 반대 0.83 가까운 SUVmax와 함께 감소 FDG 글귀와 그림 3 에서 설명 되었다 ). 우리의 결과 표시는 DECT 등 PET/CT, 비 침 습 이미징 기법, 이미지 기술을 사용 하 여 종양 세포의 분자 수준에서 정보를 평가의 가능성을 제공 하 고 결합 DECT의 응용 프로그램의 유효성을 입증 그리고 위 암 연구를 위한 유전자 변조에 의해 유도 된 PET/CT 종양 혹 모니터링 가능한, 재현성, 및 비-침략 적 이미징 전략을 제공 하. FDG 통풍 관 종양 적극성26와 관련 있기 때문에, 애완 동물/CT 종양 침입과 치료의 정도 평가 하기 위해 이미징의 활용은 가능 합니다.
우리의 이전 연구에서 우리는 주입 시간 발견 하 고 방법을 DECT 스캔 이미징 결과 영향을 미칠 수 있습니다. 순환으로 쥐, 그리고 복 막 전이의 향상에 신속 하 게 chanages 주로 발생 동맥 단계에서 복 막 전이 혹 하지 표시 될 수 있습니다 완전히 스캔 주입 시간 보다 상당히 늦게 시작 합니다. 누드 마우스 마우스 PET/CT에서 과도 한 잔여 대비 에이전트 18F FDG PET/CT 영상에서의 작은 혹의 통풍 관에 영향을 피하기 위해 이미징 하기 전에 12 h 동안 휴식을 시키는 시험 후 따뜻하고 깨끗 한 환경에 배치 해야 합니다 몸입니다. 주의 주입 시간과 활동 준비에 FDG의 주입에 지불 되어야 합니다. 18F FDG PET/CT에 대 한 최적의 활동 농도 100-200µCi/100µL 각 주입에 대 한에 대 한 했다. 너무 높은 농도의 수 순환 시스템의 부담을 증가 하 고 농도의 너무 낮은 하는 동안 마우스의 죽음에 결과 종양 글귀 이미지를 방해할 수 있습니다. 그래서, 그것은 효율성과 18F FDG 구성의 정확성을 보장 하기 위해 중요 한입니다. 누드 마우스의 위치를 이미징 PET/CT는 종양 이미지의 일치를 촉진 하기 위하여 DECT 이미징의 일치 다는 것을 확인 하십시오.
우리의 연구를 몇 가지 제한이 있습니다. DECT의 제한 된 해상도 일부 복 막 종양 크기를 충분히 증가 전시 수 있습니다 가시성에 대 한 부정적인 성능에 기여할 수 있습니다. PET/CT는 해부학 지역화의 부족과 낮은 특이성 및 apoptosis와 화학요법 약물 개입에 의해 유도 된 종양 세포의 괴 사가 18F FDG 통풍 관29,30 에 영향을 미칠 수 알려져 있다 . 또한, 창 자 루프 및 18F FDG 보존 ureters과 방광에 정상적인 생리 활동 가양성 PET/CT 이미지31신흥에 기여할 수 있다. 누드 마우스 모델에서 복 막 전이의 과정은 치료 적 개입 및 이미징 실험에 적절 한 시기의 선택은 특히 중요 하다 그래서 검색 하 고 모니터링, 어렵다. 따라서, 작은 종양의 조기 진단은 여전히 해결 해야 할 문제 이다.
결론적으로, 우리는 DECT 및 PET/CT 이미징 정확한 감지 및 타겟된 치료의 효능 평가 위한 기술 이용 하는 방법을 설명 했습니다. 우리의 결과 비 침략 적 영상 설명 된 프로토콜을 사용 하 여 모니터링 및 동물 모델을 사용 하 여 복 막 전이 진행의 평가 대 한 수를 보여 줍니다. 이 방법의 응용 질병 진단 또는 치료 modalities을 평가 하는 데 유용 수 있는 위 암 복 막 전이를 목표로 전 임상 연구에 대 한 쉽게 적응 될 것입니다.
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Disclosures
저자는 선언 하는 관심의 없습니다 충돌 있다.
Acknowledgments
이 작품 (No. NSFC에 의해 지원 되었다 U1532107)와 상해 Jiao 집게 대학 공학 프로젝트 (제 YG2014MS53)입니다. 저자 그들의 유용한 의견 및 DECT 및 애완/코네티컷 이미징 방법 개발에 기술 지원 노력에 대 한 연 심 예젠잉 리를 인정 하 고 싶습니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Iohexol | BEJING BEILU PHARMACEUTICAL CO,LTD | NMPN:H20053800 | non-ionic contrast medium for DECT scan |
| normal saline | HUNAN KELUN PHARMACEUTICAL CO,LTD | NMPN:H43020455 | placebo of control group |
| BALB/c nude mice | SLAC LABORATORY ANIMAL | BALB/cASlac-nu | animal model |
| SGC-7901 cells | Library of typical culture of Chinese academy of sciences | TCHu 46 | gastric cancer cell |
| SB431542 | Selleck | No.S1067 | TGF-β1 inhibitor |
| GE Discovery CT750 HD | GE Healthcare | dual-energy spectral CT scanner | |
| AW Volumeshare5 | GE Healthcare | dual-energy spectral CT workstation | |
| Siemens Inveon micro-PET/CT | Siemens Preclinical Solution | positron emission tomography/ computed tomography scanner |
|
| Inveon Acquisition Workplace | Siemens Preclinical Solution | PET-CT workstation |
References
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