このプロトコルは、イメージングマウス頸部リンパ節のための高周波超音波(HFUS)の適用を説明しています。この技術は、頸部リンパ節の形態、量および血流の可視化及び定量化を最適化します。頸部リンパ節および組織学的評価のためのリンパ組織の処理の画像誘導生検も実証されています。
高周波超音波(HFUS)が広く、実験小動物系で内部の解剖学的構造を画像化するための非侵襲的方法として使用されます。 HFUSは30ミクロンほどの小さな構造物を検出する能力は、輝度(B)モードにげっ歯類における表在リンパ節を可視化するために利用されている特性を有しています。 Bモードイメージングと組み合わせるパワードップラーは、リンパ節および他の器官内の循環血流を測定することができます。 HFUSをマウスモデル系の数のリンパ節のイメージングのために利用されてきたが、マウスでHFUSイメージングおよび頸部リンパ節の特徴を説明する詳細なプロトコールは報告されていません。ここでは、HFUSマウスで頸部リンパ節を検出し、特徴づけるために適合させることができることを示しています。合わせたBモードとパワードップラーイメージングは、免疫学的に拡大した子宮頸部のノード内の血流の増加を検出することができます。また、全く頸部リンパの穿刺生検を実施するBモード画像の使用を記載していませんDESは、組織学的分析のためのリンパ組織を取得します。最後に、ソフトウェア支援ステップは、リンパ節の体積の変化を計算し、画像再構成次のリンパ節の形態の変化を視覚化するために記載されています。視覚的に時間をかけて頸部リンパ節生物学の変化を監視する能力は、口腔疾患の前臨床マウスモデルにおける頸部リンパ節の変化を非侵襲的にモニタリングするためのシンプルかつ強力な技術を提供します。
間質組織液のリンパドレナージは、口腔顎顔面領域1,2に発生する感染性微生物および癌のための普及の主な方法です。頸部リンパ節の臨床評価は、口腔に由来する疾患の存在または進行を決定するために使用される一般的な診断的です。これは、口腔疾患の診断の3のための貴重な解剖学的部位として収集頸部リンパ節の重要性を強調しています。いくつかの特殊なイメージング方法は、臨床的に罹患した頸部リンパ節を識別するために利用されます。これらは、陽電子放出断層撮影(PET)、コンピュータ断層撮影(CT)及び磁気共鳴イメージング(MR)が含まれます。非常に価値が、これらの方法は全て、有効またはイメージングプロセスを強化するために循環中に大規模な患者の準備、専門性の高い機器および/または化学的な注入を必要とします。
超音波検査イメージング(超音波;米国)がイムに使用される一般的に適用される技術でありますによる感染または転移性関与4-6にリンパ節腫脹を呈する年齢頸部リンパ節。 USは、多くの場合、外科的切除7について腫瘍病期および必要性を決定するのに役立つ、患者のリンパ節の状態の包括的な表現を提供するために、PET-CT及びMRイメージングと組み合わせられます。米国の非侵襲性の性質はまた、使いやすさ、低コスト、最小限の患者の不快感および調製を含む他の撮像モダリティを超える固有の利点を有しています。ほとんどの頸部リンパ節の表面皮下場所は、米国は診断精度を向上させる8、精度の向上と低侵襲性の穿刺吸引生検を誘導することを可能にします。
商業高周波(HF)米国は30ミクロン9の内部解剖学的構造の詳細な解像度を提供します。 22-70 MHzの範囲の振動子を使用して、HFUSを容易にインビボでの臓器のリアルタイムイメージングを可能にするために、実験的なげっ歯類の様々なシステムに適用されています。; HFUS一般と専門コントラスト強調agents9の数と同様に、従来の明るさ(B)モードにおける腫瘍形成の視覚化のために適合されています。 HFUSとパワードップラーを使用して、生きたマウス10,11に血管新生灌流の包括的評価を可能にする、マウス腫瘍内の血流を監視する能力を提供します。 HFUS臨床診療に、この技術の有用性を実証する並列、本体キャビティ内に罹患マウスのリンパ節を可視化するために使用されています。具体的には、炎症性および転移性の内臓のリンパ節の変化は、乳房12,13、膵臓14、大腸15と肺16の腫瘍、並びに繊維状histocytomas 17、取得した水腎症18の経年マウスモデルを保有する癌のマウスモデルにおいて観察されています。これらの例は、ROの多種多様な腫瘍誘発性リンパ節腫脹のための強力な調査ツールとしてHFUSの値を固めます凹みシステム。
細菌感染19,20および頭頸部扁平上皮癌(HNSCC)21,22のいくつかのモデルは、前臨床設定においてこれらの疾患を研究するために開発されてきました。人間とは対照的に、マウスは、口腔組織(下顎、顎下顎および浅耳下腺23)からリンパ液を調査3頸部リンパ節が含まれています。最近、我々は、HNSCC 24の発癌物質誘発性マウスモデルにおけるリンパ節の量および血流の変化を監視し、これらのリンパ節の位置及び形態をマッピングするHFUSを使用することを報告しました。ここで、我々は、識別イメージングおよび生きたマウスで頸部リンパ節を分析するためのHFUSを使用するための詳細なプロトコルを提供します。このプロトコルはまた、T以上の頸部リンパ節の含有量の変化や病理組織学的モニタリングを可能にする、拡大マウス頸部リンパ節の画像 – 導かれた細針生検を実施するHFUSを使用することの実現可能性を実証します同じ動物でIME。このプロトコルは、マウスにおける任意の侵襲的口腔疾患から生じた頸部リンパ節病変の詳細な研究を可能にするために容易に適合可能です。
説明されたプロトコルは、可視化のための非侵襲的なHFUSイメージングを使用して、マウスの子宮頸部リンパ節のその場評価に可能にします。頸部リンパ節の形態、量、およびリンパ節の血流を可視化するためにBモードとパワードップラー画像化の使用は、臨床診療における子宮頸部患者のノードの特徴付けのために使用されるものと同様の前臨床マウスモデル系の実験的な分析を提供します。細針生検を介しcervialリンパ節を監視する能力はまた、免疫細胞の変化およびマウスにおける口腔疾患誘発性リンパ節症の間の外来細胞型または細菌の存在を検出するために有用な技術を提供します。使いやすさとHFUSに関連する低コストは、動物モデルの多種多様な頸部リンパ節の状態の迅速なスクリーニングを可能にします。
このプロトコルにおける重要なステップは、HFUS画像内の頸部リンパ節の最初の成功の識別です。私たちの施設ではHFUS TRANの品揃えを持っています我々は、最高品質の画像を得るためにそれらを使用しているようsducersは、説明します。ここで説明トランスデューサが利用できない場合は、それは他のトランスデューサを用いた撮像を適合させることが可能です。この目的のために、適切な画像を得るために画像の深さと幅を調整する必要があるすべてです。このような画像の解像度が異なる場合があり、それはまだHFUSを使用して高品質の画像を得ることが可能であるべきです。口腔と甲状腺のイメージングランドマークが大きくリンパ節が局在している適切な領域にユーザーを向けるのに役立つでしょう。皮膚表面に近い特性楕円形、低エコー自然と表面的な場所は、適切なネック領域内の頸部リンパ節を迅速に確認同定を可能にします。すべての3つのノードが単一の結像面( 図3B)で見えるかもしれないが、通常、1つまたは2つのノードは、撮像中に捕獲されます。トランスデューサ位置の微調整を引き裂くために実施することができます首の片面上のすべてのノードの可視化を可能にする可視異なる画像平面、えー。
我々は頸部リンパ節を同定するための信頼性のある記載された技術を発見しているが、イメージング、生検技術に固有の制限があります。わずかな圧力がトランスデューサヘッドを介して皮膚に適用した場合、マウスの子宮頸部リンパ節の表面的な性質は、過度の移動性を付与します。これにより、ランドマーク画像が特定されるまで、ゆっくりとマウスの頸部に超音波ゲルにトランスデューサヘッドを適用することによって相殺することができます。リンパ節モビリティは、より高い分解能(50 MHz)の範囲内の変換器を使用する場合は特に、細針生検を複雑にすることができます。生検のためのリンパ節の中心画像は、一般的に起因覆っている皮膚やカプセルを穿刺するために必要な生検針の力に視野の外に押し出されています。これは、針落ちの方向に向かってリンパ節のオフセンター位置によって改善することができますリンパ節は全体プッシュそれでも生検時に視野内に維持するための空間を提供します。我々の経験、リンパ節>に10mm 3は、生検することが非常に困難であり、多くの場合、ニードル前進中に針によって押さなく貫通しています。このように、生検が最良のサイズが子宮頸部領域内に十分なノード目標サイズと安定性を確保するために> 10ミリメートル3であるリンパ節腫大のために予約されています。また、生検材料は、より大きな細胞数が必要な手順については、十分な細胞数を含めることはできません( 例えば 、フローサイトメトリー)。
HFUS正常同所HNSCC腫瘍25を可視化するために使用され、口腔腫瘍24を有するマウスにおける子宮頸部リンパ節転移を監視する可能性を有するされています。超音波に加えて、生物発光イメージングは、また、生きたマウスに同所26,27口腔腫瘍形成および頸部リンパ節転移を可視化するために使用されています。 alternとしてativeアプローチは、生物発光イメージングは、直接、同じ動物において経時的腫瘍の進行および転移の負荷を定量化することができることにHFUSを超える明確な利点を有しています。紛れもなく有用ながら、生物発光イメージングは、リンパ節の形態、結節ボリュームまたは血流などのHFUSによって可視化パラメータの多くを測定することができません。生物発光イメージングはまた、細針生検のための適応のための不適当なこの技術をレンダリング、撮像中にマウスを維持するために、特殊な暗いボックスを必要とします。
さらに、生物発光イメージングは、この技術は、免疫不全マウスにおけるルシフェラーゼトランスフェクト腫瘍細胞と、またはルシフェラーゼ発現を制限し、誘導性、組織特異的遺伝子導入システムにのみ同所性異種移植片の場合に使用されることを可能にする、安定ルシフェラーゼ酵素を発現する腫瘍細胞の産生を必要とします腫瘍由来の組織に特異的な時空間的な方法で。対照的に、HFUSをuとすることができ同様に、完全な免疫系28,29とマウスで発がん性物質により誘導される経口腫瘍のモデルで頸部リンパ節を画像化することができるものとして、これらのモデルにおける生物発光画像と一緒にsedの。 HFUSは口腔癌のほとんどのマウスモデルに、より適応可能であるかもしれないが、腫瘍細胞は、ルシフェラーゼを発現システムに生物発光とHFUS撮影から得ることができる合わせた情報だけでは画像化モダリティのいずれよりも子宮頸部リンパ節転移のより完全な画像を提供することができます。
リアルタイムでマウス頸部リンパ節を同定および検出する能力は、動物が短期麻酔下反転位置に維持することができる炎症性リンパ節症をもたらす口腔疾患の多くのモデルで使用されるこの技術を可能にします。リンパ節転移または細菌感染症と生きている動物におけるリンパ節の形態に付随する影響の検出は、従来の方法に比べて大きな利点を提供しますリンパ節の組織学的処理のために死んだ動物から除去する必要があります。細針生検と組み合わせHFUSは、口腔疾患の最新のマウスモデルにおける疾患の進行をモニタリングするための改善された方法を提供し、診療所で行われるものと同様の頸部リンパ節のルーチン病理学的分析を行うための手段を可能にします。
The authors have nothing to disclose.
この作品は、ウェストバージニア大学メアリーバブランドルフがんセンターのドロシーD.ラドフォード基金の資金によってサポートされていました。 (メアリーバブランドルフがんセンターおよびNIHの助成金のP20のRR16440、P30のRR032138 / GM103488とS10 RR026378でサポートされている)ウェストバージニア大学動物モデルおよびイメージング機能(AMIF)と顕微鏡イメージング機能(MIF)の使用は感謝して承諾されます。
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 |