Abstract
Ex vivo
MR kan hjelpe til med evalueringen av kirurgiske prøver, og gi verdifull informasjon om mikro-anatomi av mamma /brystkreft. Bruken av
ex vivo
MR for å studere mus mammary kreft vil bli styrket dersom det er en sterk sammenheng mellom parametrene som stammer fra
in vivo
og
ex vivo
skanninger. Her rapporterer vi sammenhengen mellom relativ diffusjonskoeffisienten (ADC) og T
2 verdier målt
in vivo Hotell og
ex vivo
i mus melkekjertler med
in situ
kreftformer (melke intraepitelial neoplasi (MIN)) og invasive krefttyper (de som spres utenfor kanalene inn i omkringliggende vev). MRI-eksperimenter ble utført på Polyoma midten T oncoprotein brystkreft musemodell (n = 15) i en 9.4T skanner. For
in vivo
eksperimenter, T
2 vektet (T2W) bilder ble anskaffet for å identifisere unormale regioner, deretter ADC og T
2 verdier ble målt for ni utvalgte skiver. For
ex vivo
eksperimenter, ble et midtlinje innsnitt gjort langs ryggraden, og deretter hud, kjertler, og svulster ble forsiktig skrellet fra kroppen. Vevet ble fiksert i formalin, plassert rundt en mus størrelse svamp, og sys sammen for å etterligne geometrien av kjertelen når det sitter på mus. De samme pulssekvenser for
in vivo
Forsøkene ble gjentatt for
ex vivo
skanner ved romtemperatur. Regioner av interesse ble sporet manuelt på T2W bilder definere funksjoner som kan bli identifisert på
in vivo Hotell og
ex vivo
bilder. Resultatene viser en sterk positiv korrelasjon mellom
in vivo Hotell og
ex vivo
invasiv kreft for ADC (r = 0,89, p 0,0001) og T
2 (r = 0,89, p 0,0001) verdier; og svak til moderat positiv korrelasjon mellom
in vivo Hotell og
ex vivo in situ
kreft for ADC (r = 0,61, p 0,0001) og T
2 (r = 0,79, p 0,0001) verdier. Den gjennomsnittlige
ex vivo
ADC verdi var omtrent 54% av
in vivo
verdi; og gjennomsnittlig
ex vivo
T
2 var lik den
in vivo
verdi for kreft. Selv om bevegelse, fiksering og temperaturforskjeller påvirker ADC og T
2, disse resultatene viser en pålitelig sammenheng mellom ADC og T
2
in vivo Hotell og
ex vivo
. Som et resultat
ex vivo
bilder kan gi verdifull informasjon med klinisk og forskningssøknader
Citation. Fan X, Macleod K, Mustafi D, Conzen SD, Markiewicz E, Zamora M, et al . (2015) Korrelasjonen av
In Vivo Hotell og
Ex Vivo
ADC og T2 av
In Situ Hotell og Invasive Murine Bryst Kreft. PLoS ONE 10 (7): e0129212. doi: 10,1371 /journal.pone.0129212
Redaktør: Gayle E. Woloschak, Northwestern University Feinberg School of Medicine, USA
mottatt: 10 desember 2014; Godkjent: 06.05.2015; Publisert: 24.07.2015
Copyright: © 2015 Fan et al. Dette er en åpen tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Data Tilgjengelighet: All relevant data er innenfor papir
Finansiering:. Denne forskningen ble støttet av National Institutes of Health stipend (1R01CA133490-01A2) og ved et kjernefasiliteter gi fra University of Chicago Cancer Center
Konkurrerer. interesser: forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Ex vivo
avbildning av menneskelig brystkreft og murine bryst kreft har både klinisk og forskningssøknader.. Magnetic resonance imaging (MRI) viser lesjon anatomi og marginer nøyaktig
in vivo product: [1,2]. Hvis kontrasten i
in vivo Kjøpe og
ex vivo
bilder er like, tyder dette på MR kan hjelpe intra-operative vurderinger av tumoravgrensninger i lumpectomy prøver. Intraoperativ røntgenbildene er for tiden brukes til å identifisere tumor marginer, og dette reduserer gjen eksisjons- priser [3,4], men røntgenavbildning ikke gir optimal bløtvev kontrast. MR har potensial til å forbedre intraoperativ avbildning ved å tilby høy oppløsning tredimensjonale bilder med utmerket bløtvev kontrast. I tillegg
ex vivo
bilder kan fungere som en «bro» mellom
in vivo
bilder og fast vev, for å hjelpe co-registrering av MR og histologi. Endelig kunne høy oppløsning
ex vivo
avbilding av bryst /mammary kreft tilveiebringe ny informasjon om tredimensjonal struktur, og dette kan være spesielt nyttig for studier av
in situ
-kreft [5].
Alle disse potensielle anvendelser av
ex vivo
bildebehandling ville bli lettere hvis det er en sterk sammenheng mellom MRI-parametre målt
in vivo Hotell og
ex vivo
. Denne sammenhengen vil foreslå at kontrasten i
in vivo Hotell og
ex vivo
bilder er like, og derfor
ex vivo
bilder gir nyttig informasjon om struktur og plassering av bryst /melke kreft.
Tilsynelatende diffusjonskoeffisienten (ADC) og T
2 er viktige kilder til kontrast i bryst bildebehandling som ikke krever media injeksjon kontrast. Derfor er de spesielt relevant for
ex vivo
imaging. Tidligere studier har sammenlignet kontrast i
in vivo Hotell og
ex vivo
diffusjon og T
2-vektet bilder. For eksempel, Kim et al. [6] viste at ADC verdier av carotis plakk komponenter
in vivo
var i samsvar med verdier hentet fra
ex vivo
endarterectomy prøver. Sun et al. [7] sammenlignet
in vivo Hotell og
ex vivo
adjutanter av leversvulster, og viste at adjutanter var betydelig mindre i postmortem svulst og lever i forhold til
in vivo
verdier. Takano et al. [8] viste at T
2 for ryggmargen hos mus var signifikant høyere
in vivo
enn
ex vivo
.
I denne studien vi vurdere om det er en sammenheng mellom ADC og T
2
in vivo Hotell og ADC og T
2 av formalinfiksert melke kreft i polyoma midtre T (PyMT) transgene mus-en mye brukt modell for menneskelig brystkreft kreft [9]. I PyMT mus, er fire distinkte identifiserbare stadier av tumorprogresjon fra premaligne til maligne etapper observert. Disse inkluderer hyperplasia, adenom /bryst intraepitelial neoplasi (min), og tidlig- og sen-stadium karsinom. Disse stadiene er sammenlignbare med menneskelige bryst sykdommer klassifisert som godartede lesjoner,
In situ
proliferativ lesjoner og invasive karsinomer. Her viser vi til «adenom /melke intraepitelial neoplasi (min)» som «
in situ
kreft «og» tidlig og sent carcinoma «som» invasiv kreft». En ny metode for å sammenligne
in vivo Hotell og
ex vivo
bildene ble utviklet for å undersøke dette forholdet. Anatomiske og funksjonelle MR-undersøkelser av denne modellen har potensial til å gi ny og viktig informasjon om brystkreft /bryst kreft initiering og progresjon [5,10,11]. Spesielt
ex vivo
MRI tillater evaluering av musebrystkjertlene ved svært høy romlig oppløsning. Men endrer formalin fiksering vev mikro [12] og dette forventes å påvirke ADC og T
2. En forståelse av forholdet mellom ADC og T
2
in vivo
versus
ex vivo
vil hjelpe fortolkning av MR-undersøkelser av melke /brystkreft anatomi
ex vivo
.
Materialer og metoder
Dyr
En spontant metastasizing transgen modell av brystkreft ble brukt i denne forskningen. Kreft er indusert av polyoma midtre T-antigen (PyMT) som drives av den murine brysttumorvirus-promoter (MMTV). BNIP3 er en viktig faktor i markedsføringen av mitokondriell autofagi [13]. De PyMT mus med og uten BNIP3 undertrykket er referert til som knockout og villtype i denne studien, respektivt. Begge typer mus utviklet bryst kreft på ~ 10-11 uker. MMTV-PyMT mus ble kjøpt fra JAX (stamme # 2374) (JAX Mus, Clinical Research Services, Bar Harbor, Maine USA) på en FVB /N genetisk bakgrunn [14]. Alle mus ble håndtert og avlives i henhold til protokoller godkjent av University of Chicago Institutional Animal Care og bruk Committee (IACUC) (Protocol Nummer: 71155). Humane endepunkter ble anvendt, i samsvar med den godkjente IACUC protokollen. Musene ble avlivet når tumorvolumet overstiger 2 cm
3 eller svulster ble sårdannelse, eller om det var vekttap på mer enn 20% av kroppsvekten.
En totalt 15 PyMT mus (10-11 uker gamle), inkludert fem knockout og 10 villtype mus ble brukt for
in vivo Hotell og
ex vivo
bildebehandling eksperimenter. Invasive kreftformer mammary utviklet i alle disse mus. Men knockout og villtype mus har ulike svulst vekst og ulike tider til metastasering til lungene. Derfor, bruk av disse to ulike musemodeller tillatt oss å studere sammenhengen mellom
in vivo Hotell og
ex vivo
MRI parametre i kreft med et større utvalg av størrelser og stadier.
Dyrene ble bedøvet før bildebehandling eksperimenter, og anestesi ble opprettholdt under bildebehandling til 1,5% isofluran. Temperaturen, hjertefrekvens og respirasjonsfrekvens ble overvåket med et optisk deteksjonssystem fra SA Instruments (Stony Brook, NY, USA), som er utviklet for bruk på små dyr MRI. Respirasjon ble opprettholdt på ~ 55 pust per minutt og brukes til å få gated bilder.
In vivo
MR eksperimenter
MR eksperimenter ble utført på en 9,4 Tesla Bruker ( Billerica, MA, USA) små dyr skanner med 11,6 cm indre diameter, aktivt skjermet gradient spoler (maks konstant gradient styrke for alle akser: 230 mT /m). Hele kroppen skanning ble utført for å studere alle av melkekjertlene. Mus ble tapet til en plastisk halvsirkelformet holder og plassert inne i et volum RF kvadratur pole (Bruker BioSpin MRI GmbH firepolen, OD /ID = 59/35 mm, lengde = 38 mm). For
in vivo
eksperimenter, multi-slice RARE (Rapid Acquisition med Avslapping Enhancement) spin ekko T
2-vektet (T2W) bilder med fett undertrykkelse og får (TR /TE
effektive = 4000 /26 ms, synsfelt (FOV) = 25,6 mm, matrise size = 256
2, skivetykkelse = 0,5 mm, NEX = 2, RARE faktor = 4) ble kjøpt fra øvre og nedre brystkjertlene separat for å identifisere unormal regioner. For lavere kjertler bare ble diffusjon vektet bilder (DWI) ervervet ved hjelp av en spin ekko for signal uten gating (TR /TE = 4000/26 ms, b-verdi = 0, 500, 1000 og 1500 s /mm
2, FOV = 32 mm, matrise size = 128
2, skivetykkelse = 1,0 mm, NEX = 1) for ni stykker valgt basert på T2W bildene. T
2 verdier ble målt ved hjelp av en multi-slice-multi-ekko sekvens uten gating (TR = 4000 ms, antall ekko = 24, 1
st TE = 12,5 ms, økning av TE = 12,5 ms) på de samme ni stykker som DWI. Fire mus døde før T
2 målinger ble gjennomført.
Ex vivo
MR eksperimenter
For
ex vivo
eksperimenter, huden og kjertler ble tatt av nøye excising huden fra musen. En midtlinjen snitt langs ryggen ryggraden ble gjort fra halen til hodet; og deretter huden, kjertler, og svulster ble forsiktig skrellet fra kroppen muskler slik at hide forble intakt. Vevet ble fiksert i formalin i minimum syv dager, deretter vasket i fosfat-bufret saltvann i fem dager for å fjerne det formalin, fordi formalin inneholdende vev har en betydelig forkortet T
2. Deretter ble den faste hud ble plassert rundt en mus størrelse svamp og sys sammen tilbake langs midtlinjen for å etterligne geometrien av kjertelen når den er festet til muse
in vivo
. Dette mye lettere sikker identifikasjon av tilsvarende funksjoner på
i
vivo og
ex vivo
bilder. Denne hud ble deretter plassert i et større rør fylt med Fomblin og forseglet før de ble plassert inn i resonatoren. De samme pulssekvenser (uten gating) som brukes for
in vivo
eksperimenter ble gjentatt for
ex vivo
eksperimenter ved romtemperatur (22 ° C).
Bildeanalyse
dataene ble bearbeidet og analysert ved hjelp av programvare som er skrevet i IDL (ITT Visual Information Solutions, Inc., Boulder, CO, USA). For ADC og T
2 målinger, k-space data var null-polstret før Fourier transform slik at det endelige bildestørrelsen var fire ganger større enn det opprinnelige bildet. Dette i stor grad tilrettelagt tracing regioner av interesse (ROI) på begge
in vivo Hotell og
ex vivo
MR. Pixel-by-pixel ble utført analyse for å få ADC kart og T
2 kart. ADC i hvert bildepunkt ble beregnet ved å tilpasse rådata ved hjelp av følgende ligning: (1) hvor S
b er den svekkede spinnekko-signal og S
SE er den maksimale rotasjonsekko-signal uten diffusjon dempning. T
2 ble beregnet ved å tilpasse rådata med ligningen:. (2) hvor S
0 er ekstrapolert signal på TE = 0 og S
TE er signalet som måles ved hver TE
ROIs ble sporet manuelt på T2W bilder å definere funksjoner som kan være visuelt og entydig identifisert på begge
in vivo Hotell og
ex vivo
bilder. ROI grenser ble sporet innenfor kantene av hver funksjon for å minimere delvise volumeffekter. De samme ROIs ble benyttet for å oppnå den ADC og T
2 verdier. De ROIs ble identifisert basert på konsensus mellom forskere (XF og EM) med 15 år og 8 års erfaring med bildebehandling musemelkekjertler. Fordi
ex vivo
melkekjertlene ble plassert i omtrent samme konfigurasjon som
in vivo
kjertler (som beskrevet ovenfor) og fordi de funksjonene av interesse var relativt sparsom, tilsvarende funksjoner på
in vivo Hotell og
ex vivo
kjertlene kunne identifiseres entydig.
i alt 10-15 par av ROIs av samme størrelse ble sporet for hver mus. De inkluderte lymfeknuter,
in situ
kreft og invasiv kreft, identifisert basert på tidligere arbeid. Tidligere studier korrelert trekk identifiseres på MR med histologi og fastslått at små spredt foci (fra en til tre hundre mikron i diameter) med øket intensitet på T2W bilder og med langstrakte områder med høy intensitet (som likner de enkelte kanaler), er nesten alltid
in situ
kreft [11]. Invasive kreftformer ble identifisert som faste masser som er større enn ~ 0,5 mm i diameter, med styrke høyere enn muskler på T2W bilder. Lymfeknuter ble identifisert basert på deres plassering, oval form og intensitet nær det av muskler på T2W bilder.
Alle ROIs for lymfeknuter ble slått sammen for sammenligning av
in vivo Hotell og
ex vivo
ADC og T2 verdier. Tilsvar ROIs for
in situ
kreft ble samlet, og Rois for invasiv kreft ble slått sammen. For hver gruppe av ROI-tallet, sammen t-tester ble brukt for å sammenligne
in vivo Hotell og
ex vivo
ADC og T
2 verdier. Enveis ANOVA og Tukey HSD (ærlig signifikant forskjell) tester ble utført for å bestemme om ADC (T
2) verdier for lymfeknuter,
i situ
kreft og invasiv kreft var signifikant forskjellig på
in vivo
skanner og de samme testene ble utført for
ex vivo
skanninger. Pearsons korrelasjon testen ble utført for å undersøke om det er en lineær sammenheng mellom
in vivo Hotell og
ex vivo
ADC (T
2) verdier. En p-verdi mindre enn 0,05 ble betraktet som signifikant.
Resultater
Umiddelbart etter
in vivo
MRI eksperimenter, musen hud og kjertler ble forsiktig fjernet fra kroppen. Figur 1 viser et eksempel på det utskårede huden etter fiksering og klar for
ex vivo
avbildning. Under fikseringsprosessen i huden krymper eller strekker litt i forhold til
in vivo
huden. Musen hud ble deretter sydd sammen rundt en mus-sized svamp for
ex vivo
MR. Figur 2 sammen
in vivo plakater (venstre panel) og
ex vivo plakater (høyre panel) T2W bilder fra en enkelt mus, tre stykker fra de beste kjertler og to skiver fra bunn kjertler. Brutto funksjoner, alle invasive krefttyper, som markeres med sirkler av samme farge, er godt avstemt, til tross for endring i
ex vivo
lesjon form og størrelse. Fordi de funksjonene som er valgt for analyse er sparsom, tilsvarende funksjoner på
in vivo Hotell og
ex vivo
bilder kan identifiseres entydig.
Omfanget av herskeren er i millimeter .
Matchende funksjoner (alle invasive kreftformer) i
in vivo Hotell og
ex vivo
bilder, identifisert ved visuell inspeksjon, ble sirklet med samme farge. Det viste bildet FOV er 25,6 x 25,6 mm.
ADC og T
2 kartene ble generert ved hjelp av ligningene 1 og 2. Mono-eksponensielle funksjoner (ligningene 1 og 2) gitt gode passer til ADC og T
2 data fra brystkjertlene, med gjennomsnittlig godhet-of-fit verdier av 0,96 og 0,99, henholdsvis. ADC og T
2 kart som produseres av disse anfall er vist i figur 3 for typiske skiver
in vivo
og
ex vivo
. ADC og T
2 verdier store variasjoner i svulsten; ADC var spesielt heterogen. For eksempel, figur 4 viser (a) en invasiv kreft på en H og den gjennomsnittlige T
2 (± standard avvik) var 45,7 ± 10 ms
(a, b) T2W bilder.; (C, d) ADC kart (× 10
-3 mm
2 /s); (e, f) T
2 kart (MS). Det viste bildet FOV er 25,6 x 25,6 mm.
Den viste bildet FOV er 15,0 x 15,0 mm.
For visuelt matchet funksjoner i
in vivo
og
ex vivo
melkekjertlene, gjennomsnittlig ADC verdiene ble beregnet over de manuelt spores Rois i lymfeknuter,
i situ
kreft og invasiv kreft (totalt 187
i vivo Hotell og
ex vivo
par av ROI-er fra 15 mus, Tabell 1). Fig 5 viser plott av
in vivo
vs.
ex vivo
ADC verdier fordelt på ROIs for 15 forskjellige mus, inkludert data fra lymfeknuter,
in situ
kreft, og invasiv kreft. Det er en sterk positiv korrelasjon (r = 0,89, p 0,0001) mellom
in vivo Hotell og
ex vivo
adjutanter for invasiv kreft, og en svakere, men statistisk signifikant positiv korrelasjon mellom
in vivo Kjøpe og
ex vivo
adjutanter for
In situ
kreft. Det er ingen sammenheng (r = 0,19, p = 0,36) mellom
in vivo Hotell og
ex vivo
adjutanter for lymfeknuter. Tatt i betraktning alle de tre vevstyper undersøkt, paret t-test viste at
in vivo
ADC verdier var betydelig større (p 0,0001) enn
ex vivo
verdier. Den gjennomsnittlige
ex vivo
ADC var ca 54% av
in vivo
verdi (tabell 2). Enveis ANOVA og Tukey HSD viste at
in vivo Hotell og
ex vivo
ADC verdier for invasiv kreft var betydelig større (p 0,001) enn for lymfeknuter og
i situ
kreft.
(a) lymfeknuter, (b)
in situ
kreft, og (c) invasiv kreft. Den grå linjen er lineær tilpasning gjennom punktene. Den lineære sammenhengen mellom
in vivo Hotell og
ex vivo
av ADC, korrelasjonskoeffisienten (r) og p-verdi er gitt på tomten.
T
2 verdier ble beregnet i brystkjerteltumorer ROIs fra 11 av musene (131 forskjellige Rois, 4 mus døde før målingene kunne fullføres, tabell 1). Figur 6 viser plott av
in vivo
vs.
ex vivo
T
2 verdier, i gjennomsnitt over Rois fra lymfeknuter,
in situ
kreft, og invasiv kreft. Det er en sterk positiv korrelasjon (r = 0,89, p 0,0001) mellom
in vivo Hotell og
ex vivo
T
2 sek for invasiv kreft, og en moderat, men statistisk signifikant positiv korrelasjon (r = 0,79, p 0,0001) mellom
in vivo Kjøpe og
ex vivo
T
2 sek for
In situ
kreft. Det er ingen sammenheng (r = 0,37, p = 0,11) mellom
in vivo Hotell og
ex vivo
T
2 sek for lymfeknuter. Paret t-test viste at
in vivo
T
2 verdier var signifikant høyere (p 0,001) enn
ex vivo
verdier for
in situ
kreft , men betydelig lavere for lymfeknuter (p 0,001). Den gjennomsnittlige
in vivo
T
2 for invasiv kreft var omtrent det samme som
ex vivo
T
2 (p 0,05) (Tabell 3). Enveis ANOVA og Tukey HSD viste at
in vivo
T
2 verdier for lymfeknuter var signifikant lavere (p 0,001) enn
in vivo
T
2 verdier for
In situ
kreft og invasiv kreft. Men
ex vivo
T
2-verdier var ikke signifikant forskjellig mellom lymfeknuter,
i situ
kreft og invasiv kreft.
(a) lymfeknuter, (b)
in situ
kreft, og (c) invasiv kreft. Den grå linjen er lineær tilpasning gjennom punktene. Den lineære sammenhengen mellom
in vivo Hotell og
ex vivo
T
2s, korrelasjonskoeffisienten (r) og p-verdi er gitt på tomten.
Diskusjoner
Disse resultatene viser sterke positive korrelasjoner mellom
in vivo Hotell og
ex vivo
mus melke invasiv kreft for ADC (r = 0,89, p 0,0001 ) og T
2 (r = 0,89, p 0,0001) verdier; og svake til moderate, men statistisk signifikante positive korrelasjoner mellom
in vivo Hotell og
ex vivo
musebryst
in situ
kreft for ADC (r = 0,61, p 0,0001 ) og T
2 (r = 0,79, p 0,0001) verdier. Den gjennomsnittlige
ex vivo
ADC var ca 0,54 ganger
in vivo
verdi. Den nedre
ex vivo
ADC er i samsvar med tidligere publiserte rapporter [15]. ADC er kjent for å øke med temperaturen ved en hastighet på 2,4% /° C [16]. Hvis denne korreksjonen er innarbeidet i tallene,
ex vivo
ADC øker fra 54% av
in vivo
verdi til 73% av
in vivo
verdi. Den gjenværende forskjellen mellom
ex vivo
og
in vivo
ADCs kan skyldes strukturelle endringer forårsaket av formalin fiksering, effekten av perfusjon, konveksjon eller bevegelse av musen
in vivo
, endringer i membran permeabilitet, eller fravær av energi avhengig aktiv-vann transport via ion pumper i
ex vivo
vev [17]. Selv om den gjennomsnittlige
ex vivo
T
2 var omtrent det samme som
in vivo
verdi for invasiv kreft, gjennomsnittlig
ex vivo
T
2 var ca 9 ms kortere (p 0,001) og 14 ms lengre (p 0,001) enn
in vivo
T
2 sek for
in situ
kreft og lymfeknuter, henholdsvis .
In vivo
T
2 er differensiert mellom kreft og lymfeknuter, men
ex vivo
T
2 s ikke. Dette kan være på grunn av virkningene av formalin fiksering og /eller for å gjenværende deoksygenert blod.
På grunn av lite antall av knockout-mus brukt i denne studien, kunne vi ikke nøyaktig fastslå om det var en forskjell i kreftformer og ADCs T
2s mellom knockout og villtype mus. Denne viktige saken vil bli behandlet i fremtidig forskning. På grunn av mangel på landemerker og strekking eller krymping av huden forårsaker deformasjon i
ex vivo
bilder, sammenligninger på en piksel-for-piksel basis er ikke mulig. Likevel, små, forskjellige funksjoner, som for eksempel lymfeknuter og små lesjoner, ble pålitelig sammenlignet med
in vivo Hotell og
ex vivo
bilder. Så vidt vi vet, er dette den første rapporten om sammenhengen mellom
in vivo Hotell og
ex vivo
MR av musebrystkjertlene. Fordi
ex vivo
bildene ble plassert på en sirkulær form, funksjoner som finnes på
in vivo
skiver ble sikkert identifisert på
ex vivo
skiver.
ADC og T
2 verdier beregnet fra både
in vivo Hotell og
ex vivo
data var i samsvar med tidligere publiserte verdier [8,18,19]. Park et al. [20] med en maksimal b-verdi på 1000 s /mm
2, fant at den gjennomsnittlige ADC av invasive ductal carcinoma var 0,89 ± 0,18 × 10
-3 mm
2 /s, og gjennomsnittlig ADC av ductal carcinoma
in situ plakater (DCIS) var 1,17 ± 0,18 × 10
-3 mm
2 /s. Begge disse ADC var signifikant lavere enn for de benigne lesjoner 1,41 ± 0,56 x 10
-3 mm
2 /s. Andre studier med mindre b-verdiene rapportert større ADC [21]. De gjennomsnittlige ADCs rapportert her for invasiv og
in situ
kreft i mus brystkjertlene er nær, men mindre enn ADC rapportert av Park et al. Invasive murine kreft var svært heterogen, med et stort utvalg av ADCs, som vist i figur 4. Utvalget av ADC i
in situ
kreft var mye mindre-som vist i figur 5, som tyder på at
i situ
kreftformer kan være mindre heterogene på DWI enn invasiv kreft.
i denne studien, samt i DWI av pasienter, diffusjon målinger for lite
in situ
kreft lider av delvis volumeffekter som produserer feil i ADC målinger. Her har vi brukt samme oppløsning for
in vivo Hotell og
ex vivo
målinger, og dette kan ha ført til delvis volumeffekter og noe lavere ADC målt for
in situ
kreft i forhold til invasiv kreft. Dette kan forklare forskjellene mellom begge
in vivo Hotell og
ex vivo
ADC er av
i situ Hotell og invasiv kreft. Men den gode kvaliteten på
ex vivo
bilder tyder på at i fremtiden mye høyere oppløsning
ex vivo
bilder kan bli kjøpt opp slik at ADC av
in situ
kreft i forhold til invasiv kreft kan bli mer nøyaktig bestemt. På grunn av den gode korrelasjonen mellom
in vivo Hotell og
ex vivo
ADC rapportert her,
ex vivo
ADC målingene vil gi nyttig informasjon om de fysiske egenskapene til
i situ
kreft.
i denne studien har vi brukt 4 b-verdier opp til maksimalt 1500 s /mm
2. Den enkle modellen som brukes for dataanalyse ikke ta perfusjon i betraktning. Til tross for at vi ikke riktig for den potensielle effekten av perfusjon på
in vivo
data-korrelasjonen mellom
in vivo Hotell og
ex vivo
resultatene var veldig sterk. I det videre arbeidet-et større antall b-verdier, og mer komplekse modeller kan brukes til å ytterligere forbedre korrelasjon.
Selv om de absolutte verdiene varierer, den sterke korrelasjonen mellom
in vivo Hotell og
ex vivo
bilder tyder på at kontrasten i
in vivo Hotell og
ex vivo
ADC og T
2 bilder er like, og at morfologi av bryst /bryst kreft på MR
ex vivo
er relevant for
in vivo
bilder. Som et resultat, er det sannsynlig at motion-fri, høy oppløsning
ex vivo
bilder kan gi ny og nyttig informasjon om svulst struktur som ikke er tilgjengelig fra
in vivo
bilder; Dette kan være spesielt viktig for små
in situ
kreft.
Ex vivo
avbildning kan brukes som et utgangspunkt for å optimalisere fremgangsmåter og protokoller for ADC og T
2 avbildning som mest effektivt atskilt lymfeknuter,
in situ
kreft og invasive kreftformer
in vivo
. I tillegg
ex vivo
bildebehandling kan tjene som et hjelpemiddel for å patologer for å identifisere kreft marginer og bedre følsomhet, spesifisitet, og hvor raskt kirurgiske prøver kan evalueres.
Takk
Denne forskningen støttes av NIH 1R01CA133490-01A2 og The University of Chicago Cancer Center.
