如何正确地进行皮下肿瘤的体积测量与计算
皮下荷瘤是肿瘤研究必不可少的体内模型，一般当小鼠皮下长出约绿豆大小的肿瘤块时，我们便可每隔2-3天进行肿瘤体积的测量，动态反应药物的抗肿瘤效果。然而，当我们信心满满地开始实验时，却发现肿瘤细胞，长成了各种不规则形状，如椭圆形、长条形，球形甚至还有多个小肿瘤等。此时，师兄告诉我们的：V=Length×Width2×0.52的公式，还能用吗，又该怎么用呢？本期就为大家揭晓：如何正确地进行皮下肿瘤的体积测量与计算。
如下图为：10只皮下荷瘤的裸鼠，可见每只鼠的肿瘤块形状都不同。似乎要找到一个公用的计算公式，好像不太现实。
胃癌皮下荷瘤小鼠[1]
面对形状各异的肿瘤块，我们该如何计算体积？
学者通过对214篇文献统计，发现肿瘤测量的计算方法主要有3种，分别是测量一维的直径；二维的面积及各种的体积计算方法。其中通过体积计算的方法，占了55%以上[2]。这也是目前最常用的计算方法。下面我们就主要讲解第三种方法。
由于肿瘤形状很不均一，衍生了很多体积测量公式（结合下表）：
不同的体积计算公式[2]
根据上表，对肿瘤体积计算的公式分别有：
长方形：V= L×W×H 或L×W2
椭球体：V= 1/2×L×W×H或V= 1/2×L×W2;;π=3，π/6≈1/2;
椭球体：V=π/6×L×W×H或π/6×L×W2等；π/6≈0.52;
球体：V=4π/3×R3(R=L/2或L+W/2).
其他混杂公式：如V=1/3×L×W×H等。
可看到以椭圆球体的计算公式占据了82%。若是加上球体，则占到了96%。因为当L=W=H=R/2时，就是球体。
那么，哪一种公式可以最准确地反应肿瘤的真实体积呢？
学者选取了50个质量介于0.46g—22.0g之间的裸鼠皮下肿瘤组织样本，结合了文章发表的19个体积计算公式，并通过排水法，计算出肿瘤组织的真实体积或质量。通过对各种方法的对比，发现以椭圆球体计算V=π/6×L×W×H的体积与排水法得到的最接近（r=0.93）。
卡尺测量与排水法得到的体积的相关性[2]
备注：排水法测量离体移植瘤近似真实体积
并且我们结合下图，发现剥离的肿瘤样本大部分接近椭圆球体，部分接近球体。
剥离的前列腺癌肿瘤块
V=π/6×L×W×H，L，W，H该如何测量呢？
V=π/6×L×W×H即椭圆体的体积公式，我们结合椭圆的模式图为大家介绍：
如下图：为椭圆体的模式图和近似椭圆的小鼠肿瘤块：
L代表（Y轴）：即肿瘤块的最长直径；（右图中的L）
W代表（X轴）：即与最长径垂直的一条最长横径；（右图中的W）
H代表：（Z轴）：即肿瘤的高度；（右图中的H）
在研究中，我们一般用游标卡尺进行测量，由于小鼠的肿瘤块的长度L和宽度W可以较好地用卡尺卡住而测量出来，但是肿瘤的高度由于另一侧从皮肤长出，不太好测；
并且研究发现，V=π/6×L×W2，也可以很好反应肿瘤真实体积，因此也是可以采用的。因为π=3.14，π/6=0.52，所以我们常用的公式V=0.52×L×W2，就这么得来了。当然若是掌握了准确的测量肿瘤的高度，那么V=π/6×L×W×H是最合适的计算方法 [3]。
肿瘤测量常见问题解答：
Q：如何降低实验误差？
首先，整个实验始终保证同一个人测量，因为每个人对于长宽度的确定和游标卡尺力度的掌握不同，因此不同人测量会造成很大误差，这个误差是完全可以避免的；其次，来自同一个测量者的误差：源于每次对肿瘤长度和宽度选取不一致造成。最好每次测量选择相同的位置，可做标记提醒自己[4]。
Q：有些瘤子好几个连在一起，该怎么测？
由于在荷瘤时，拔针时细胞液体随着针移动，导致长出的肿瘤成长条或者好几个小的串联。针对这种情况，若是有多余样本，建议舍去；若没法舍去，建议分开测量再加和。
Q：为什么很多时候只采用V=π/6×L×W2而非V=π/6×L×W×H？
因为高度不宜测量，且肿瘤处于隆起状态，贴近皮肤的那侧会往里生长，因此一般测量的高度比剥离的肿瘤要小。
Q：对于一些形状不规则的瘤子，是否可以用同一个公式？
可以。只要保证准确测量长径和横径，就可以用v=0.52×L×W2。
Q：v=1/2×L×W2这个公式可以用吗？
可以，不过与v=0.52×L×W2相比，误差会大一点。
Q：游标卡尺测量有什么缺陷吗？
游标卡尺测量由于对卡尺松紧掌握及长宽度的确定会存在一些误差，如肿瘤形状，皮肤厚度等原因导致测量的数据不够准确。测量时一般需要两个人配合，相对麻烦一些。
Q：与游标卡尺相比，还有更精确的测量方式吗？
有的。如一种micro-CT造影技术可以很精准的计算肿瘤体积。可连续动态地观测到肿瘤在小鼠体内的分布，所占体积的大小和肿瘤的生长变化的情况，操作比较简单，但价格非常昂贵。当然若你有这个条件，这确实是个不错的选择。如下图为micro-CT的扫描结果。
micro-CT的扫描的肿瘤块[5]
皮下生长的肿瘤组织由于形状难以统一，且多样，因此测量相对棘手，但是只要我们掌握了正确的测量和计算方法，还是可以得到一份准确的数据，在目前众多的文章中，大部分还是采用游标卡尺测量并用V=0.52×L×W2来计算的。本文就介绍到这里，希望能对你有所帮助。若你还有疑惑，可以给我们留言哦！
参考文献：
[1] Chen J, Guo J, Chen Z, et al. Linifanib (ABT-869) Potentiates the Efficacy of Chemotherapeutic Agents through the Suppression of Receptor Tyrosine Kinase-Mediated AKT/mTOR Signaling Pathways in Gastric Cancer.[J]. Scientific Reports, 2016, 6(1).
[2] Tomayko M M, Reynolds C P. Determination of subcutaneous tumor size in athymic (nude) mice[J]. Cancer Chemotherapy and Pharmacology, 1989, 24(3): 148-154.
[3]何志军, 陈先祥, 蔡庆和,等. 移植瘤体积不同计测方法的比较[J]. 中国比较医学杂志, 2009, 19(9):47-50.
[4] Euhus D M, Hudd C, Laregina M C, et al. Tumor measurement in the nude mouse[J]. Journal of Surgical Oncology, 1986, 31(4): 229-234.
[5] Jensen M M, Jorgensen J, Binderup T, et al. Tumor volume in subcutaneous mouse xenografts measured by microCT is more accurate and reproducible than determined by 18F-FDG-microPET or external caliper[J]. BMC Medical Imaging, 2008, 8(1): 16-16.