超声分子成像的研究进展

超声成像无创、无放射性、低成本、实时成像的优点,使其成为目前世界上应用最广的成像手段之一。特别是超声造影剂引入之后,超声成像的图像分辨率和灵敏度得到了大大提高,使超声成像在临床上得到了进一步应用。近年来,随着分子生物学和超声成像技术的不断发展,人们提出了＂超声分子成像＂的概念。它是一项结合了分子靶向造影剂和超声影像技术的能在分子水平下观察病理变化的新兴技术,目前这一技术还处于研究初期阶段。但大量临床前的研究成果已表明超声分子成像在诊断血管生成、炎症和血栓三种疾病具有很大应用前景。本文主要综述了目前常用超声造影剂的种类以及超声分子成像技术的研究现状,并对该技术进行了讨论和展望。     

超声分子成像：机遇与挑战

随着分子生物学、蛋白组学、基因组学、计算机工程学等学科的不断进步,交叉融合,分子成像逐渐登上历史的舞台,成为研究热点。而超声分子成像随之迅猛发展,近年来超声微泡制备技术的成熟和超声造影检查技术的不断进步,超声造影不再局限获取组织的血流灌注信息,而是逐渐成为特异性的超声分子成像。目前使用超声对比剂研究分子成像和靶向治疗仍处于初级阶段。但是,各种分子成像技术的不断革新和发展,超声分子成像面临着重大的挑战,而在挑战背后同样面临着难逢的机遇。超声医学和分子生物学的迅猛发展,超声分子成像必将成为诊断和治疗疾病的新的手段和方法。超声造影剂仍有许多未能解决的问题,像如何延长微泡的半衰期、如何增强微泡的敏感性和特异性,如何增强目的基因的表达,如何处理组织损伤和高频超声之间的关系等问题,但是如果能解决这些问题,超声造影在现代医学的诊断和治疗中将起到重要的作用。现将超声分子成像综述如下。     

超顺磁氧化铁纳米探针用于磁共振分子成像的研究进展

分子影像学是近年来分子生物学和影像学相结合而形成的新型交叉学科,磁共振分子成像技术是分子影像学的重要手段之一,为临床医学诊断提供重要依据。但是由于不同组织之间的弛豫时间相互重叠等问题,导致较小的病变难以显示,磁共振造影剂能提高对软组织的分辨率,其中超顺磁性氧化铁纳米探针作为近年来发展起来的一种新型磁共振分子造影剂。由于具有敏感性、安全性、大的比表面积、高稳定性、靶向性等优点,近年来已成为国内外研究的热点之一。本文就超顺磁性氧化铁纳米探针的增强原理、制备工艺及靶向作用做一综述,以期为该技术的应用与研究提供借鉴和启示。     

超声造影在早期动脉粥样硬化疾病的研究进展

动脉粥样硬化一直是心血管医学面临的长期而严峻的挑战,随着代谢性危险因素的日益增多,动脉粥样硬化性疾病带来的危害日益突出;超声成像作为一种良好的无创、实时检查手段,一直作为动脉粥样硬化疾病诊断的首选诊断方法;近30年来超声影像学快速发展,从过去单纯对发生粥样硬化损伤的血管结构进行成像,经过各方面技术的发展,如今其对动脉粥样硬化组织内的结构以及病理过程的显像已成为可能。在本文中,将对近年来超声造影在早期AS疾病的诊治及疗效评价方面的进展作简要综述。     

肿瘤血管生成及抗血管生成的分子影像学研究进展

血管生成是肿瘤发生、发展的重要生物学过程,因此针对其的抗肿瘤血管生成治疗成为肿瘤治疗的重要策略.随着分子影像学的出现,以及对血管生成机制研究的不断深入,活体监测肿瘤血管生成及评价靶向介入治疗的疗效成为可能.本文就血管生成与肿瘤血管生成、肿瘤抗血管生成治疗,以及介入导向的抗血管生成治疗在肿瘤分子影像学领域的研究进展做一综述.     

分子成像及其应用

分子成像是近来新出现并迅速发展的一个生物医学领域,用它来显示和测定活体内生物过程在细胞和分子水平上的特征,可为深入揭示生理和病理过程的机制,以及对疾病及其治疗进行实时、动态、细致、无创、靶向性的探测和跟踪提供有效手段。预计在不远的将来,分子成像技术的迅速发展可能会带来临床医疗的重大变革。本文就分子成像及其应用作一综述。     

不用造影剂的磁共振血管成像新技术TSA

2007年11月21日,东芝美国医疗系统公司推出了一种不用造影剂进行血管显像的(Time and Space An- giographv,TSA)的磁共振成像技术。东芝称TSA技术的推出是在不用造影剂的情况下获得磁共振动态血流成像能力,在评价血液动力学流速、功能评价和血管结构显像上非常有用。该项技术是在东芝磁共振成像Time-SLIP技术基础发展的,特别适合于有循环系统疾病和肾脏循环障碍的病人。对于脑卒中病人TSA能对灌注受损部位清晰显像。该技术具有极高的时间分辨率和连续变化的脉冲反向谐波显像能力,其动态图像能够显示出血液的流动情况。     

单分子免疫成像

在中心法则崩溃后的混乱中，作为一项分析分子功能的技术——单分子成像备受关注。为发挥这项革新技术的威力，日本遗传研究所教授，理化深感空气 研究小组负责人德永万喜洋选择了免疫作为研究的领域，并取得了成果。     

EGFR靶向的PET/SPECT分子成像研究进展

恶性肿瘤的发病率及死亡率逐年递增,分子靶向治疗为癌症治疗带来了新的革命,表皮生长因子受体(EGFR)在癌症发生、发展中发挥重要作用,针对EGFR的分子靶向治疗已成为近年研究热点。目前,已有多种EGFR分子靶向药物应用于临床,但总体有效率偏低。研究表明EGFR过表达和/或突变对治疗效果影响显著,因此治疗前准确评价肿瘤EGFR表达水平及突变状态显得尤为重要。分子成像能够实现活体细胞及分子水平生物学过程成像,并进行定性定量研究,使在体揭示EGFR表达状态成为可能。本文简述EGFR靶向分子成像的研究进展并对不同分子探针成像结果进行比较分析,对不同分子成像探针的功能进行评价,以期有益于EGFR靶向分子成像探针的研发及EGFR靶向分子成像研究。     

光学相干层析分子成像方法初探

介绍了分子对比剂在光学相干层析成像(optical coherence tom ography,OCT)技术中的研究现状,概述了迄今出现的几种不同的光学相干层析分子成像方法(m olecu lar contrast OCT,简称为MCOCT),讨论了MCOCT的几个重要的实际问题:对比剂的选择范围、激发光强的限制、各种方法灵敏度比较以及MCOCT应用于临床与生物学领域需要考虑的因素。     

基于超声的多模式功能化对比剂研究进展

超声对比剂的使用使得超声诊断更加准确,扩大了超声成像的应用范围。但单一影像技术难以满足肿瘤等重大疾病临床诊断和治疗的需求。因此开发以超声对比剂为核心,具有多模式成像功能,或同时兼备肿瘤诊断和治疗功能的多模式功能化对比剂是目前的一大研究热点。多模式成像的结合可以实现优势互补,诊断和治疗功能的结合为使得肿瘤等重大疾病的解决提供了新理念和新希望,具有重要意义。本文就基于超声的多模式功能化对比剂进行综述。     

人胰腺癌裸鼠异种移植瘤模型的生物发光成像和超声成像比较

目的利用荧光素酶基因标记的人胰腺癌细胞株Capan-2建立胰腺癌裸鼠移植模型,评价生物发光和小动物超声成像在移植瘤模型建立中的作用。方法将表达荧光素酶基因的真核表达载体转入人胰腺癌细胞Capan-2,将1×106人胰腺癌细胞悬液分别接种于裸鼠胰腺和右后肢皮下,使其成瘤。生物发光成像和小动物超声成像系统观察肿瘤的生长情况。结果肿瘤细胞原位移植成功率为75%,皮下移植成功率为100%。生物发光成像系统在肿瘤细胞原位接种第7天,可以观察到肿瘤发光;小动物超声成像系统在肿瘤细胞皮下接种第7天,可以测量肿瘤的大小,但在肿瘤细胞原位接种的第7天不能测量肿瘤的大小。另外肿瘤细胞在裸鼠皮下生长的速度比原位生长速度快3倍左右。结论生物发光成像系统更适用于肿瘤早期监测,为深入研究胰腺癌的发生发展、侵袭转移机制提供理想工具。     

纳米金在分子影像学中的应用进展

分子影像学的出现将传统的以解剖结构为成像基础的医学影像学带入到以图像阐释细胞/分子结构和功能以及病理改变的新时代。伴随着"后基因组"时代的到来以及"个体化医疗"的兴起,分子影像学对医学领域带来了里程碑式的革命并日益发挥重要作用。在分子影像领域,寻找最佳的分子影像探针/对比剂以及成像方法,以获取更多的细胞或者分子的功能及病理改变的信息日益成为热门的研究领域。纳米金籍其自身的优点在分子影像学的发展中展示出日益广阔的前景。本文就分子影像学的相关技术及纳米金在分子影像学中的应用进展作一简要综述。     

纳米金在分子影像学中的应用进展

分子影像学的出现将传统的以解剖结构为成像基础的医学影像学带入到以图像阐释细胞／分子结构和功能以及病理改变的新时代。伴随着“后基因组”时代的到来以及“个体化医疗”的兴起,分子影像学对医学领域带来了里程碑式的革命并日益发挥重要作用。在分子影像领域,寻找最佳的分子影像探针／对比剂以及成像方法,以获取更多的细胞或者分子的功能及病理改变的信息日益成为热门的研究领域。纳米金籍其自身的优点在分子影像学的发展中展示出日益广阔的前景。本文就分子影像学的相关技术及纳米金在分子影像学中的应用进展作一简要综述。     

超声弹性成像技术对腋窝淋巴结性质的诊断价值

目的:研究超声成像技术对腋窝淋巴结性质的诊断价值。方法:从2013年5月至2014年2月,选择我院50例乳腺癌患者,对所有患者进行弹性成像技术检测出74个腋窝淋巴结。对所有腋窝淋巴结使用四分法进行评分,将其与手术病理结果进行比较。结果:74个腋窝淋巴结中,反应性淋巴结有42个,纵径为(0.9-2.4)cm,平均纵径为(1.31±0.33)cm;乳腺癌腋窝淋巴结转移个数为25个,纵径为(1.2±3.8)cm,平均纵径为(2.04±0.72)cm。良性淋巴结弹性评分大多为1分(54.55%)以及2分(27.27%),恶性淋巴结评分多为3分(63.33%)以及4分(20.00%)。恶性淋巴结评分为(3.12±0.61)分,良性淋巴结评分为(1.68±0.74)分,结果显示,两组淋巴结弹性评分具有较大差异(即P<0.05),具有可比性。结论:综上所述,超声弹性成像技术操作较为简便,效果较为直观,评分法能够提供组织的硬度信息,在临床工作中,与常规超声联合应用有利于提高评价腋窝淋巴结良恶性性质的准确度。值得临床推荐使用。     

Wideband Optical Detector of Ultrasound for Medical Imaging Applications

Optical sensors of ultrasound are a promising alternative to piezoelectric techniques, as has been recently demonstrated in the field of optoacoustic imaging. In medical applications, one of the major limitations of optical sensing technology is its susceptibility to environmental conditions, e.g. changes in pressure and temperature, which may saturate the detection. Additionally, the clinical environment often imposes stringent limits on the size and robustness of the sensor. In this work, the combination of pulse interferometry and fiber-based optical sensing is demonstrated for ultrasound detection. Pulse interferometry enables robust performance of the readout system in the presence of rapid variations in the environmental conditions, whereas the use of all-fiber technology leads to a mechanically flexible sensing element compatible with highly demanding medical applications such as intravascular imaging. In order to achieve a short sensor length, a pi-phase-shifted fiber Bragg grating is used, which acts as a resonator trapping light over an effective length of 350 µm. To enable high bandwidth, the sensor is used for sideway detection of ultrasound, which is highly beneficial in circumferential imaging geometries such as intravascular imaging. An optoacoustic imaging setup is used to determine the response of the sensor for acoustic point sources at different positions.     

High-frequency Ultrasound Imaging of Mouse Cervical Lymph Nodes

High-frequency ultrasound (HFUS) is widely employed as a non-invasive method for imaging internal anatomic structures in experimental small animal systems. HFUS has the ability to detect structures as small as 30 µm, a property that has been utilized for visualizing superficial lymph nodes in rodents in brightness (B)-mode. Combining power Doppler with B-mode imaging allows for measuring circulatory blood flow within lymph nodes and other organs. While HFUS has been utilized for lymph node imaging in a number of mouse  model systems, a detailed protocol describing HFUS imaging and characterization of the cervical lymph nodes in mice has not been reported. Here, we show that HFUS can be adapted to detect and characterize cervical lymph nodes in mice. Combined B-mode and power Doppler imaging can be used to detect increases in blood flow in immunologically-enlarged cervical nodes. We also describe the use of B-mode imaging to conduct fine needle biopsies of cervical lymph nodes to retrieve lymph tissue for histological  analysis. Finally, software-aided steps are described to calculate changes in lymph node volume and to visualize changes in lymph node morphology following image reconstruction. The ability to visually monitor changes in cervical lymph node biology over time provides a simple and powerful technique for the non-invasive monitoring of cervical lymph node alterations in preclinical mouse models of oral cavity disease.     

超声造影联合声辐射力脉冲成像鉴别诊断盆腔肿物的价值

目的:评价超声造影及声辐射力脉冲成像技术在诊断及鉴别诊断盆腔良恶性肿块性质中的优越性。方法:分析术前超声造影及声辐射力脉冲成像技术在48例盆腔肿块中的检查结果,探讨两种技术对于肿块性质判定的应用价值。结果:48例中,良性肿块28例,恶性肿块20例。超声造影、声辐射力脉冲成像技术与常规超声相比,诊断的敏感性、特异性、漏诊率、误诊率、诊断准确性等指标均有统计学差异(P0.05),两者联合应用组与常规超声组相比上述指标的统计学差异更加明显(P0.01),超声造影技术和声辐射力脉冲成像技术在判断肿块良恶性方面诊断的敏感性、特异性、漏诊率、误诊率、诊断的准确性没有统计学差异(P0.05);超声造影与声辐射力脉冲成像对盆腔良恶性肿块定性诊断与病理诊断具有一致性,两者联合具有更好的一致性(Kappa=0.8362,0.7126,0.9241)。良恶性盆腔肿块中,实性为主者ARFI值均高于囊实混合性者;实性为主和囊实混合性的恶性盆腔肿块ARFI值均高于良性盆腔肿块,差异有统计学意义(均P0.05)。结论:实时超声造影联合声辐射力脉冲成像技术较常规超声更具优势,可提高盆腔肿物诊断及鉴别诊断的准确性。