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Erschienen in: International Journal of Colorectal Disease 6/2011

01.06.2011 | Original Article

Double-contrast micro-CT colonoscopy in live mice

verfasst von: Hanne Boll, Simona Bag, Ingo S. Nölte, Thomas Wilhelm, Martin Kramer, Christoph Groden, Ulrich Böcker, Marc A. Brockmann

Erschienen in: International Journal of Colorectal Disease | Ausgabe 6/2011

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Abstract

Purpose

Models of colon cancer in small rodents are of particular interest as they most closely simulate the development and growth of colonic cancer in humans. Micro-computed tomography has been used for detection of polyps in murine models of colon cancer. The study was performed to evaluate whether a novel high-speed continuous-rotation, single-breath-hold scanning protocol in combination with double-contrasting of the colon can be successfully applied for colonoscopy of live mice at acquisition times of 40 s.

Methods

C57BL/6JApcMin/+ mice were intubated and ventilated. After double-contrasting the colon with barium and air, mice underwent continuous rotation micro-CT (mean resolution 41 × 41 × 53 μm) during a single-breath-hold period of 40 s. Sensitivity to detect colon polyps by four blinded radiologists was analysed. Number and location of polyps were verified in the excised colon. Radiation dose was measured using a thermoluminescence dosimeter placed within the distal colon.

Results

In six of seven mice, a total of 12 polyps were detected in the explanted colon (one mouse without polyps). One tumor (8.3%) was located in the proximal third, seven tumors (58.1%) and four tumors (33.2%) were located in the middle and in the distal third of the colon, respectively. Mean tumor volume was 6.5 ± 3.6 mm3. Sensitivity to detect colon polyps was 0.85 ± 0.1. Mean radiation dose was 0.241 ± 0.002 Gy.

Conclusion

Using a high-speed continuous rotation micro-CT protocol, double-contrast single-breath-hold colonoscopy in mice is feasible and yields sufficient contrast to visualize the proximal colonic folds and to detect colonic polyps in vivo.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat National Cancer Institute (2009) A snapshot of colorectal cancer National Cancer Institute (2009) A snapshot of colorectal cancer
2.
Zurück zum Zitat Moser AR, Luongo C, Gould KA, McNeley MK, Shoemaker AR, Dove WF (1995) ApcMin: a mouse model for intestinal and mammary tumorigenesis. Eur J Cancer 31A:1061–1064PubMedCrossRef Moser AR, Luongo C, Gould KA, McNeley MK, Shoemaker AR, Dove WF (1995) ApcMin: a mouse model for intestinal and mammary tumorigenesis. Eur J Cancer 31A:1061–1064PubMedCrossRef
3.
Zurück zum Zitat Durkee BY, Mudd SR, Roen CN, Clipson L, Newton MA, Weichert JP, Pickhardt PJ, Halberg RB (2008) Reproducibility of tumor volume measurement at microCT colonography in living mice. Acad Radiol 15:334–341PubMedCrossRef Durkee BY, Mudd SR, Roen CN, Clipson L, Newton MA, Weichert JP, Pickhardt PJ, Halberg RB (2008) Reproducibility of tumor volume measurement at microCT colonography in living mice. Acad Radiol 15:334–341PubMedCrossRef
4.
Zurück zum Zitat Durkee BY, Shinki K, Newton MA, Iverson CE, Weichert JP, Dove WF, Halberg RB (2009) Longitudinal assessment of colonic tumor fate in mice by computed tomography and optical colonoscopy. Acad Radiol 16:1475–1482PubMedCrossRef Durkee BY, Shinki K, Newton MA, Iverson CE, Weichert JP, Dove WF, Halberg RB (2009) Longitudinal assessment of colonic tumor fate in mice by computed tomography and optical colonoscopy. Acad Radiol 16:1475–1482PubMedCrossRef
5.
Zurück zum Zitat Durkee BY, Weichert JP, Halberg RB (2010) Small animal micro-CT colonography. Methods 50:36–41PubMedCrossRef Durkee BY, Weichert JP, Halberg RB (2010) Small animal micro-CT colonography. Methods 50:36–41PubMedCrossRef
6.
Zurück zum Zitat Pickhardt PJ, Halberg RB, Taylor AJ, Durkee BY, Fine J, Lee FT Jr, Weichert JP (2005) Microcomputed tomography colonography for polyp detection in an in vivo mouse tumor model. Proc Natl Acad Sci USA 102:3419–3422PubMedCrossRef Pickhardt PJ, Halberg RB, Taylor AJ, Durkee BY, Fine J, Lee FT Jr, Weichert JP (2005) Microcomputed tomography colonography for polyp detection in an in vivo mouse tumor model. Proc Natl Acad Sci USA 102:3419–3422PubMedCrossRef
7.
Zurück zum Zitat Sodir NM, Chen X, Park R, Nickel AE, Conti PS, Moats R, Bading JR, Shibata D, Laird PW (2006) Smad3 deficiency promotes tumorigenesis in the distal colon of ApcMin/+ mice. Cancer Res 66:8430–8438PubMedCrossRef Sodir NM, Chen X, Park R, Nickel AE, Conti PS, Moats R, Bading JR, Shibata D, Laird PW (2006) Smad3 deficiency promotes tumorigenesis in the distal colon of ApcMin/+ mice. Cancer Res 66:8430–8438PubMedCrossRef
8.
Zurück zum Zitat Choquet P, Calon A, Breton E, Beck F, Domon-Dell C, Freund JN, Constantinesco A (2007) Multiple-contrast X-ray micro-CT visualization of colon malformations and tumours in situ in living mice. C R Biol 330:821–827PubMedCrossRef Choquet P, Calon A, Breton E, Beck F, Domon-Dell C, Freund JN, Constantinesco A (2007) Multiple-contrast X-ray micro-CT visualization of colon malformations and tumours in situ in living mice. C R Biol 330:821–827PubMedCrossRef
9.
Zurück zum Zitat MacDonald KD, Chang HY, Mitzner W (2009) An improved simple method of mouse lung intubation. J Appl Physiol 106:984–987PubMedCrossRef MacDonald KD, Chang HY, Mitzner W (2009) An improved simple method of mouse lung intubation. J Appl Physiol 106:984–987PubMedCrossRef
10.
Zurück zum Zitat Schambach SJ, Bag S, Schilling L, Groden C, Brockmann MA (2010) Application of micro-CT in small animal imaging. Methods 50:2–13PubMedCrossRef Schambach SJ, Bag S, Schilling L, Groden C, Brockmann MA (2010) Application of micro-CT in small animal imaging. Methods 50:2–13PubMedCrossRef
11.
Zurück zum Zitat Becker C, Fantini MC, Neurath MF (2006) High resolution colonoscopy in live mice. Nat Protoc 1:2900–2904PubMedCrossRef Becker C, Fantini MC, Neurath MF (2006) High resolution colonoscopy in live mice. Nat Protoc 1:2900–2904PubMedCrossRef
12.
Zurück zum Zitat Funovics MA, Alencar H, Montet X, Weissleder R, Mahmood U (2006) Simultaneous fluorescence imaging of protease expression and vascularity during murine colonoscopy for colonic lesion characterization. Gastrointest Endosc 64:589–597PubMedCrossRef Funovics MA, Alencar H, Montet X, Weissleder R, Mahmood U (2006) Simultaneous fluorescence imaging of protease expression and vascularity during murine colonoscopy for colonic lesion characterization. Gastrointest Endosc 64:589–597PubMedCrossRef
13.
Zurück zum Zitat Huang EH, Carter JJ, Whelan RL, Liu YH, Rosenberg JO, Rotterdam H, Schmidt AM, Stern DM, Forde KA (2002) Colonoscopy in mice. Surg Endosc 16:22–24PubMedCrossRef Huang EH, Carter JJ, Whelan RL, Liu YH, Rosenberg JO, Rotterdam H, Schmidt AM, Stern DM, Forde KA (2002) Colonoscopy in mice. Surg Endosc 16:22–24PubMedCrossRef
14.
Zurück zum Zitat Fredin MF, Hultin L, Hyberg G, Rehnstrom E, Hultgren Hornquist E, Melgar S, Jansson L (2008) Predicting and monitoring colitis development in mice by micro-computed tomography. Inflamm Bowel Dis 14:491–499PubMedCrossRef Fredin MF, Hultin L, Hyberg G, Rehnstrom E, Hultgren Hornquist E, Melgar S, Jansson L (2008) Predicting and monitoring colitis development in mice by micro-computed tomography. Inflamm Bowel Dis 14:491–499PubMedCrossRef
15.
Zurück zum Zitat Quarles CC, Lepage M, Gorden DL, Fingleton B, Yankeelov TE, Price RR, Matrisian LM, Gore JC, McIntyre JO (2008) Functional colonography of Min mice using dark lumen dynamic contrast-enhanced MRI. Magn Reson Med 60:718–726PubMedCrossRef Quarles CC, Lepage M, Gorden DL, Fingleton B, Yankeelov TE, Price RR, Matrisian LM, Gore JC, McIntyre JO (2008) Functional colonography of Min mice using dark lumen dynamic contrast-enhanced MRI. Magn Reson Med 60:718–726PubMedCrossRef
16.
Zurück zum Zitat Yuhas JM (1974) Recovery from radiation-carcinogenic injury to the mouse ovary. Radiat Res 60:321–332PubMedCrossRef Yuhas JM (1974) Recovery from radiation-carcinogenic injury to the mouse ovary. Radiat Res 60:321–332PubMedCrossRef
17.
Zurück zum Zitat Bhattacharjee D, Ito A (2001) Deceleration of carcinogenic potential by adaptation with low dose gamma irradiation. In Vivo 15:87–92PubMed Bhattacharjee D, Ito A (2001) Deceleration of carcinogenic potential by adaptation with low dose gamma irradiation. In Vivo 15:87–92PubMed
Metadaten
Titel
Double-contrast micro-CT colonoscopy in live mice
verfasst von
Hanne Boll
Simona Bag
Ingo S. Nölte
Thomas Wilhelm
Martin Kramer
Christoph Groden
Ulrich Böcker
Marc A. Brockmann
Publikationsdatum
01.06.2011
Verlag
Springer-Verlag
Erschienen in
International Journal of Colorectal Disease / Ausgabe 6/2011
Print ISSN: 0179-1958
Elektronische ISSN: 1432-1262
DOI
https://doi.org/10.1007/s00384-011-1181-0

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