3D Rekonstruktion zur Quantifizierung von Histologischen Markern – Verbesserung der Korrelation mit nicht-invasiven Verfahren

Ziele: Funktionelle bildgebene Schnittbildverfahren ermöglichen ein besseres Verständnis der Carcinogenese. Die benötigte histologische Validierung wird jedoch durch Unterschiede in der Schichtgeometrie und die Beschränkung auf eine Ebene erschwert. Ziel war die Entwicklung einer Methode der 3D Rekonstruktion von histologischen Daten zur exakten Anpassung der Schichten. Diese sollte eine Quantifizierung der Marker und bessere Korrelation mit den Schnittbildern ermöglichen. Methode: Mit Hilfe von T1w KM gestützter dynamischer MRT und MR-Mikroangiographie wurden zwei subkutane Tumore, ein Morris Hepatom (Ratte) und ein humanes Plattenepithel Karzinom HaCaT-ras-5RT3 (Nacktmaus), untersucht. Beide wurden nachfolgend histologisch aufgearbeitet (Schichtdicke/-abstand: 5/50um) und die Gefäße mit Immunofluoreszenz dargestellt. Digitale mikroskopische Aufnahmen der Schichten wurden zu einem 3D Datensatz zusammengefügt. Dies erlaubt die 3D Visualisierung und Rekonstruktion von histologischen Schichten mit frei definierbarer Dicke und Orientierung gemäß der MR Daten. Die Quantifizierung erfolgt mittels farbkodierter Parametrisierung des Volumenanteils markierter Gefäße. Ergebnis: 3D Rekonstruktionen der Immunofluoreszenz-Färbungen zeigen eine für maligne Tumoren typische diffuse Gefäßarchitektur. Rekonstruierte Schnitte spiegeln die vaskulären Strukturen der Mikroangiographie wieder. Die Parametrisierung in Volumenanteilen bietet mehr Informationen für die Beurteilung der Gefäßstruktur als ein Einzelschnitt und ermöglicht die Differenzierung vaskulärer Bündel und deren Verzweigung. Zudem wird die Übereinstimmung mit den Parameterkarten der dynamischen MRT verbessert. Schlussfolgerung: Unsere quantitative 3D Aufarbeitung histologischer Schnitte verbessert die Korrelation mit Radiologischen Verfahren durch eine Übereinstimmung der Schichtgeometrie. Dies ist mit jeder histologischen Färbung möglich und bietet neue Ansätze für die Quantifizierung histologischer Marker und somit zur Validierung vaskulärer und molekularer Bildgebung.

Key words

MR - 3D - Rekonstruktion - Histologie - Angiogenese