这个协议描述高频超声(HFUS)的应用为摄像小鼠颈部淋巴结。该技术优化了可视化和颈部淋巴结的形态,体积和血流量量化。颈部淋巴结和淋巴组织进行组织学评价的处理图像引导下穿刺活检还体现。
高频超声(HFUS)被广泛地用作用于成像内部解剖结构在实验小动物系统的非侵入性方法。 HFUS具有检测结构小30微米的能力,已被用于可视化浅表淋巴结在啮齿类动物中的亮度(B)模式,一个属性。结合力与多普勒B超成像可以衡量淋巴结等器官内循环的血流量。而HFUS已用于淋巴结成像在多个小鼠模型系统中,一个详细的协议描述在小鼠HFUS成像和颈部淋巴结的鉴定尚未见报道。在这里,我们表明,HFUS可以适于检测和小鼠表征颈部淋巴结。合并的B模式和功率多普勒成像可用于检测的血流增加在免疫学上扩颈淋巴结。我们还描述了使用B型成像进行颈部淋巴结的细针活检无DES检索淋巴组织进行病理分析。最后,软件辅助步骤被描述以计算变化淋巴结体积和形象化以下图像重建在淋巴结形态学变化。在视觉上监测变化在颈部淋巴结生物学随时间的能力提供了一个简单而功能强大的技术在口腔疾病的临床前小鼠模型的非侵入性的监测颈淋巴结改变的。
间质组织液淋巴引流是为传播在口腔颌面部1,2产生的感染性微生物和癌症的主要方法。颈部淋巴结临床评价是用来确定在口腔中是起源的疾病的存在或进展的共同诊断实践。这强调了收集颈部淋巴结肿大为有价值的解剖部位为口腔疾病的诊断3的重要性。一些专门的成像方法在临床上用于识别病变颈淋巴结肿大。这些包括正电子发射断层扫描(PET),计算机断层扫描(CT)和磁共振成像(MR)。而高度有价值的,这些方法都需要进行大量的患者准备,高度专业化的设备和/或化学输注进入循环,以启用或增强在成像过程。
超声成像(超声;美国)是用于一般即时通讯应用技术年龄颈部淋巴结肿大淋巴结病是由于感染或转移性参与4-6呈现。美国往往是结合PET-CT和磁共振成像提供病人淋巴结状况的全面表现,帮助确定手术切除7肿瘤分期和必要性。美国的非侵入性的性质也比其他成像模态,包括易用性,成本低,最小患者不适和制剂固有的优点。大多数颈淋巴结的表浅皮下位置允许我们引导微创细针穿刺活检增加精确度,提高诊断的准确性8。
商业高频(HF)美国提供内部解剖结构以30微米9具体的解决。使用的换能器范围从22-70兆赫,HFUS已容易地应用于各种实验啮齿类系统,以允许在体内的内部器官的实时成像。; HFUS已适应于肿瘤形成中常规亮度(B)中-mode可视化,以及与一些一般的和专业的对比度增强agents9。使用能量多普勒与HFUS提供监控内小鼠肿瘤的血流量,从而在活体小鼠血管10,11灌注进行全面评估的能力。 HFUS已被用来在主体腔内可视患病小鼠的淋巴结,表明该技术的平行效用临床实践。特别是,炎性和转移性内脏淋巴结改变在癌症窝藏乳房12,13,胰腺癌14,结肠15和肺16肿瘤,以及纤维状histocytomas 17,和获得积水18的老化小鼠模型的小鼠模型已观察。这些例子固化HFUS作为促进肿瘤诱发淋巴结在各种各样滚装的强大调查工具的值凹痕系统。
(头颈部鳞癌)21,22已经开发细菌感染19,20和头颈部鳞状细胞癌的几个模型来研究这些疾病在临床前设置。相反,人,小鼠含有淋巴调查从口腔组织(下颌骨,下颌骨颌下腺和肤浅的腮腺23)三种颈淋巴结。最近,我们报道了使用HFUS的映射这些淋巴结的位置和形态,监测头颈部鳞癌24的致癌物诱导小鼠模型的变化在淋巴结体积和血液流动。在这里,我们提供使用HFUS用于识别,成像和分析在活小鼠颈部淋巴结的详细协议。该协议还演示了使用HFUS进行的放大鼠标颈部淋巴结图像 – 引导下细针穿刺活检的可行性,使组织在监测T在颈部淋巴结含量的变化及病理学IME在相同的动物。这个协议是容易适用,以允许颈部淋巴结病理学从任何侵入性口腔疾病的小鼠得到的详细研究。
所描述的协议允许可视化,并在使用非侵入HFUS成像鼠颈部淋巴结原位评价。利用B模式和功率多普勒成像可视颈部淋巴结形态,体积和淋巴结血流提供类似于用于颈椎病人节点在临床实践中表征的临床前小鼠模型系统的实验分析。监测通过细针活检颈部平面淋巴结的能力还提供了用于检测免疫细胞的改变,外细胞类型或细菌的过程中在小鼠口腔疾病诱导淋巴结病的存在下一种有用的技术。使用和低成本的具有HFUS相关联的容易允许的颈淋巴结状态在各种动物模型的快速筛选。
在这个协议中的一个关键步骤是最初的成功鉴定HFUS图像颈部淋巴结。我们的工厂有HFUS TRAN的分类sducers所描述的,所以我们用它们来获得最高质量的图像。然而,如果我们描述了换能器是不可用的,这是可能的,以适应使用其它换能器的成像。为了这个目的,调整图像的深度和宽度,以获得足够的图像是所有需要。这种图像的分辨率可能会发生变化,但它应该仍然有可能通过使用HFUS以获得高质量的图像。口腔和甲状腺的成像地标,将大大有助于定向用户所在的淋巴结被定位在适当的区域。特色椭圆形,低回声性质和位置表浅紧贴皮肤表面允许适当的颈部区域内快速识别验证颈淋巴结。虽然所有三个节点可以是在一个单一的成像平面( 图3B)可见,通常为一个或两个节点成像期间捕获。换能器位置的细微调整可进行到裂呃不同成像平面可见,允许在颈部的单侧的所有节点的可视化。
虽然我们已经发现所描述的技术可靠识别颈部淋巴结,也有具体的限制,以在成像和活检技术。小鼠颈部淋巴结浅表性赋予过度的流动性时,即使轻微的压力被施加到通过所述换能器头在皮肤上。这可以通过缓慢应用传感器头放入超声波凝胶鼠标的脖子,直到里程碑意义的图像识别来抵消。淋巴结迁移率也可以用较高的分辨率(50兆赫)范围的换能器特别是当复杂的微细针活检。活检淋巴结居中图像通常被推出的视场由于刺穿覆盖皮肤和胶囊所需的活检针的力。这可以通过在淋巴结的偏离中心的定位来补救朝针进入的方向,对于淋巴结提供空间可以跨被推但仍活检期间保持在视野内。根据我们的经验,淋巴结“10 mm 3的非常难以活检,并且通过所述针中针前进经常推而不是穿透。因此,活检最好为淋巴结肿大其中该尺寸为保留“10 立方毫米,以确保在颈部区域内具有足够的节点目标的尺寸和稳定性。另外,活检材料可能不包含用于在需要较大的细胞数目( 例如 ,流式细胞术)的程序足够的细胞数量。
HFUS已成功地用于可视原位HNSCC肿瘤25,并具有监测小鼠颈淋巴结转移口腔肿瘤24的潜力。除了 超声,生物发光成像也被用于可视化在活体小鼠-26,27-原位口服肿瘤形成和颈淋巴结转移。作为一个alternative方法,生物发光成像具有能够直接量化肿瘤进展和转移负担随着时间的推移,在相同的动物在HFUS明显的优势。虽然不可否认有用,生物发光成像是无法衡量由许多可视化HFUS的参数,包括淋巴结形态,节点卷或血流。生物发光成像也需要专门的黑盒子成像过程中保持小鼠,使这种技术不适用于为适应细针活检。
此外,生物发光成像需要生产的肿瘤细胞的稳定表达荧光素酶,从而使该技术仅可在原位异种移植物的与荧光素酶转染的肿瘤细胞在免疫受损小鼠中,或与该限制萤光素酶表达诱导组织特异的转基因系统的情况下在特定肿瘤起源组织一个时空方式。相比之下,HFUS可以为used的与在这些模型中的生物发光图像结合,以及能够成像中的致癌物诱导口服肿瘤模型颈部淋巴结小鼠完整免疫系统28,29的。而HFUS可能更适合于口腔癌,可以从生物发光和HFUS成像系统中获得的组合信息最小鼠模型,其中肿瘤细胞表达的萤光素酶可以提供颈淋巴结受累比单独成像模态的一个更全面的了解。
识别并检测小鼠颈部淋巴结实时的能力允许在口腔疾病的大多数模型导致炎性淋巴结病,其中所述动物能保持在根据短期麻醉的倒置位置要使用这种技术。检测淋巴结转移或细菌感染,并在活的动物上淋巴结形态随之而来的影响提出了比传统方法显著的好处需要淋巴结从死亡的动物进行组织学处理来去除。结合HFUS细针穿刺活检可用于进行颈部淋巴结肿大,类似于在门诊进行,为监测疾病进展的口腔疾病最新的小鼠模型的改进方法,常规病理分析手段。
The authors have nothing to disclose.
这项工作是由来自西弗吉尼亚大学的玛丽·巴布兰多夫癌症中心多萝西·雷德福D.捐赠基金的支持。使用西弗吉尼亚大学动物模型和影像设备(AMIF)和显微成像设备(MIF)的(由玛丽·巴布兰多夫癌症研究中心和美国国立卫生研究院资助P20 RR16440支持,P30 RR032138 / GM103488和S10 RR026378)表示感谢。
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 | |
27G 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 |