Fare Servikal lenf nodu Yüksek frekanslı Ultrasonik Görüntüleme
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
Representative Results
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.
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
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
| 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 |
Riferimenti
- Montone, K. T. Infectious diseases of the head and neck: a review. Am J Clin Pathol. 128 (1), 35-67 (2007).
- 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).
- 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).
- Oz, F., et al. Evaluation of clinical and sonographic features in 55 children with tularemia. Vector Borne Zoonotic Dis. 14 (8), 571-575 (2014).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Greco, A., et al. Ultrasound biomicroscopy in small animal research: applications in molecular and preclinical imaging. J Biomed Biotechnol. 2012, (2012).
- 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).
- 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).
- Bachawal, V. S. Earlier detection of breast cancer with ultrasound molecular imaging in a transgenic mouse model. Cancer Res. 73 (6), 1689-1698 (2013).
- 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).
- Snyder, C. S., et al. Complementarity of ultrasound and fluorescence imaging in an orthotopic mouse model of pancreatic cancer. BMC Cancer. 9, 106 (2009).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Papadopoulos, G., et al. A Mouse Model for Pathogen-induced Chronic Inflammation at Local and Systemic Sites. J Vis Exp. (90), (2014).
- 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).
- 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).
- Kanojia, D., Vaidya, M. M. 4-nitroquinoline-1-oxide induced experimental oral carcinogenesis. Oral Oncol. 42 (7), 655-667 (2006).
- 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).
- 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).
- 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).
- Sano, D., Myers, J. N. Metastasis of squamous cell carcinoma of the oral tongue. Cancer Metastasis Rev. 26 (3-4), 645-662 (2007).
- 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).
- 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).
- 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).
