分子影像成像方法.ppt

分子影像成像方法,意义,现象：我国科研工作者业绩和职称评审的指标中，论文发表占有很重要的部分 一篇高质量的学术论文应该具有下面十个要素：（选自：从审稿人角度谈如何发表高质量的学术论文） 1）原创性 2）创新性 3）题目合适 4）好的摘要 5）论文组织论证严密（逻辑性强） 6）图表清晰可靠 7）英语表达好，语法拼写等错误少 8）精选参考文献 9）要求投的文章要适合该期刊 10）可读性，好的文章通俗易懂，有影响力,一.分子影像学简介。 二.科研常用技术。 三.如何选择合适的科研工具。,一分子影像学简介,1999年美国哈佛大学Weissleder等最早提出分子影像学的概念，即应用影像学方法，在细胞和分子水平上对活体状态下的生物过程进行定性和定量研究。 分子影像学具有着显著优点。 首先:能够反映细胞或基因表达的空间和时间分布.,第二，可以对同一个研究个体进行长时间反复跟踪成像，提高了数据的可比性，又不需要杀死模式动物。 第三，在药物开发方面，为解决临床药物的安全问题提供了广阔的空间，使药物在临床前研究中通过利用分子成像的方法，获得更详细的分子或基因水平的数据，为新药研究的模式带来了革命性的变革。(每一项科研成果的取得和科研工作者的努力分不开，当然与选择什方法，选用什么样的仪器也是有很大关系。显微镜眼睛，分子影像：火眼金睛，不仅能看到内部，还能区分正常与否，PET早期诊断),酵母,分子影像学技术分类,光学分子成像技术 光声成像技术 CT成像 MRI 核医学分子成像技术（ECT） 超声分子成像技术,光学分子成像技术（荧光）,将制备好的分子探针引入活体组织细胞内；使标记的分子探针与靶分子相互作用，再利用先进的成像设备检测分子探针发出的信息，经计算机处理后生成活体组织的分子图像、功能代谢图像或基因转变图像。,光学分子成像技术-激光共聚焦成像,激光共聚焦成像简介,光学分子成像技术-小动物活体成像,活体成像简介,12,光学成像的优缺点,多波长 内源性造影剂 多种染料和荧光剂 众多的标记物靶标,焦距深度限制在0.5mm 穿透深度局限 临床应用局限 缺少批准的造影剂,局限,弱势,组织对光的吸收 组织对光高度散射 皮肤暴露,体内光学成像,生物发光,荧光,优势,光声成像技术,使用PEG-HAuNS的脑部光声成像，波长800纳米。(A)静脉注射PEG-HAuNS之前的光声信号；(B)注射5min之后；(C)注射2h之后。(D)和(E)代表扣除的信号。,Nexus128由全球光声领域最权威的科学家RobertKruger、汪立宏及Sam Gambhir参与开发研究,并为Endra Nexus 128的科学顾问团队 。 光声成像技术原理 当一束光照射到生物组织上，生物组织吸收光能量而产生热膨胀，伴随着热膨胀会产生超声波，吸收光能量的多少决定了产生的超声波的强度。于是不同的组织就会产生不同强度的超声波，可以用来区分正常组织和病变组织。光声成像技术检测的是超声信号（该技术克服了光学成像技术在成像深度与分辨率上不可兼得的不足），反映的是光能量吸收的差异（补充超声成像技术在对比度和功能性方面的缺陷），结合光学和超声这两种成像技术各自的优点，能实现对组织体较大深度的高分辨率、高对比度的功能成像。,光声成像技术,15,光声成像: 光学吸收的3-D声学成像,短暂的电磁脉冲脉辐射会引起吸收物质毫开(mK)级温度的升高，从而导致热膨胀现象。脉冲膨胀导致吸收物质产生一种声波。根据热-声学信号传递至组织表面的时间，使用超声接收器就可以测量吸收物质的深度。,Vt velocity of sound in tissue t - time of arrival of photoacoustic signal,新建文件夹图片10min.mov,光声成像特点及应用,光声成像特点： 1.唯一一款真正3D成像系统 2.不受模型动物皮肤漫反射，散射和生物自发光影像。 3.成像最大深度7厘米，最小2.5厘米 4.680-950纳米，一纳米步进，研究范围更广 5. 使用方便，动物处理简单。 6. 新技术易于发表文章，厦门大学陈小元教授组，一年8篇。 7.2013，中国第一台，如今厦门大学，上海交大，南京邮电，中科 院等单位已有。 光声成像应用： 1.纳米探针（新型造影剂应用） 2.药物代谢方面的应用 3.解剖学应用 4.肿瘤形态学应用 5.肿瘤治疗应用 6.动态吸收应用 7.脑部研究应用 8.光学造影剂应用,CT成像,CT成像原理,X线束对人体某部一定厚度的层面扫描，由探测器接收被该层面部分吸收的剩余X线； 探测器将接收到的各方向不同强度的X线信号由光电转换器转变为电信号，再经模/数转换器转变为数字信号，传送到计算机的数据采集系统； 计算机将采集的各方向的数字信息经运算处理，得出扫描层面各点的数字（扫描所得信息经过计算而获得体素的X线衰减系数），排列成数字矩阵， 数字矩阵可存储于硬盘或光盘中，再经数/模转换器将数字矩阵中的每个数字转化为由黑到白不同灰度的小方块， 按矩阵排列，即构成CT图像，最后调节窗宽、窗位，经显示器或照相机输出，用于临床诊断。,19,射线管,探测器,四. 针对不同研究领域的销售方案 -实验动物中心,三.如何选择合适的科研工具,1.研究方向-确定选用那种技术 光学分子成像技术-细胞，动物活体浅层成像。 光声成像技术- 动物活体浅层，深层成像 CT成像-骨骼成像，组织器官成像（活体离体CT）。 MRI-软组织成