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分子影像学成像技术

文章来源:张 发布日期:2022-10-07 点击次数:(530)次

1.放射性核素成像技术


    放射性核素成像技术主要由SPECT和PET构成。它是将有明确生物学效应的示踪剂送入体内,参与体内生物代谢,采用SPECT或PET探测采集显示体内生物活动过程。放射核素成像技术敏感性高、速度快、可定量,但其空间分辨率低。这一技术是最早应用于临床的分子影像成像技术,且具有重要地位,对肿瘤和心肌梗死后心肌评价有重要价值。
 
 

2 .MR成像技术


    MRI分子成像是利用MRI技术,借助磁共振分子探针特性,采用多种标记基因和利用对比剂增强信号,直接或间接显示体内生物靶点表现。MRS分析技术是通过特异性标记底物代谢水平的改变来发现基因的表达。MRI分子成像主要是在微小MR设备上进行的。这种设备有更高场强和梯度场强,空间分辨率和信噪比高,空间分辨率可接近显微镜分辨率,同时可获得解剖和生理功能信息。MRI基因表达显像需要一个强大的扩增系统完成。MR分子成像主要用于基因表达传递成像、肿瘤血管生成及细胞分子水平的功能成像等。
 

3.光学分子成像技术


    光学分子成像技术是将荧光物质与能够代表疾病变化的感兴趣标记物相连接,采用特定波长的光激发荧光物质间接反映疾病的变化情况。主要有生物发光和荧光两种技术。生物发光技术是利用病毒转染、载体转染等为核酸或细胞标荧光素酶,从而观察细胞中特定基因、蛋白表达情况。荧光技术是用荧光基因标记不同配体,通过与靶标相结合,在外界光源激发下产生光学信号。用于活体基因表达显像的光学方法种类较多,主要有弥散光学成像、近红外线荧光成像、生物发光成像、荧光介导分子体层成像、多光子成像、光学相干体层成像、表面共聚焦成像等。目前以生物发光成像和近红外线荧光成像应用较多。光学分子成像的特点是非离子低能量辐射、高灵敏性、无创、可连续、实时监测、染料选择灵活、价格低。但其穿透深度有限,深层组织成像受限,目前多用于实验研究。
 

4.超声分子成像技术


    超声分子成像技术是利用微小超声成像系统进行成像的,声波频率为2~60MHz,这种技术是应用超声造影技术显示靶器官的缓解、亚细胞水平变化,反映病变区组织分子水平的变化。靶向超声造影剂,如亚微米级细胞进入血管外间隙,使血管外组织显影。在超声分子影像成像中具有声学特性又有高特异性和靶向性的造影剂是关键。超声分子影像特点是可实时动态成像、操作灵活、图像分辨率高。由于声学物理特性决定,超声在骨骼和肺部成像受限。
 

5 .CT分子影像成像技术


    CT分子影像成像技术目前处于研发阶段,现采用微小CT对小动物研究,微小CT空间分辨率可高达50um。随着CT探针的发展,CT分子影像有望成为现实。
 
 

6 .多模(态)式分子成像技术


    各种影像学技术的融合成为医学影像学发展方向,多模式分子影像成像技术是利用两种或两种以上成像技术对同一物体进行探测成像,取得融合信息。影像技术融合是医学影像学发展的趋势。在分子影像学中各种不同的成像技术都存在不同程度的不足,这样,不同成像技术的融合可以改善和减少或消除各自不足,优势互补,极大提高多模式分子影像学检查效能。PET/CT、PET/MR等多模式技术融合,通过构建多功能分子探针,在多种模式下成像,综合各自技术优势,获得高灵敏度、高分辨率的解剖和功能的分子生物信息。随着多模式分子影像学成像技术的发展,能直接观察肿瘤的发生、发展等系列生理病理变化特征,同时也为肿瘤治疗提供分子靶点,监测疗效。现代医学、生物、物理、计算机等学科交叉,CT、MR、超声、核医学等多学科融合,发挥各自技术优势,多模式分子影像成像将产生巨大潜能,引领医学发展方向。