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文檔簡介
一、疾病的分子機(jī)制二、分子成像及其要素三、成像模式四、報告系統(tǒng)五、分子成像的應(yīng)用一、疾病的分子機(jī)制分子異常蛋白質(zhì)細(xì)胞例:變化先于組織學(xué)變化易感
BRCA,BRCA水平異常檢測早于鉬靶X線影像癥狀的出現(xiàn)氏舞蹈癥(Huntington's
Disease,HD):MRI影像學(xué)癥狀遲于IT15
(CAG)n拷貝數(shù)異常一、疾病的分子機(jī)制
二、分子成像及其要素定義要素三、成像模式四、報告系統(tǒng)五、分子成像的應(yīng)用二、分子成像及其要素定義the
in
vivo
characterization
andmeasurement
of
biologic
processes
atthecellular
and
molecular
level.R.
Weissleder,
U.
Mamood.
Molecular
Imaging.Radiology,
May
2001,
219(2):
316-333分子成像特點(diǎn)分子水平的生物過程可視性(in
vivo)成像特異性定量分析2.
要素成像模式的要求靈敏度成像信號的衰減空間分辨率時間分辨率報告系統(tǒng)的要求探針:針對靶對比度增強(qiáng):針對成像高靈敏度高特異性生物利用度/有效性生物相容性一、疾病的分子機(jī)制
二、分子成像及其要素三、成像模式靈敏度成像信號的衰減空間分辨率時間分辨率四、報告系統(tǒng)五、分子成像的應(yīng)用三、成像模式X-CT的性能及適用性MRI的性能及適用性PET/SPECT的性能及適用性生物光學(xué)的性能及適用性US的性能及適用性1.X-CT的性能及適用性性能:空間分辨率:高,達(dá)10μm靈敏度:低(10-3M)適用性:可提供解剖參考+PET2.MRI的性能及適用性性能:空間分辨率:較高(低于X-CT)靈敏度:不高(高于X-CT)適用性:動物實(shí)驗(yàn)的分子成像3.PET/SPECT的性能及適用性性能:空間分辨率:很低,約為3~5mm(臨床用)和1~1.5mm(動物實(shí)驗(yàn));靈敏度:高適用性:動物實(shí)驗(yàn)和臨床4.生物光學(xué)的性能及適用性性能:靈敏度:高達(dá)10-9~10-11M空間分辨率:一般不高,達(dá)1.5mm左右;適用性:動物的分子成像5.US的性能及適用性性能:空間分辨率:對小鼠成像可達(dá)100~300μm;靈敏度:常用微泡(microbubble)適用性:微泡直徑達(dá)幾個毫米,不太適用于分子成像一、疾病的分子機(jī)制
二、分子成像及其要素三、成像模式四、報告系統(tǒng)高靈敏度高特異性生物利用度/有效性生物相容性五、分子成像的應(yīng)用四、報告系統(tǒng)X-CT的報告系統(tǒng)MRI的報告系統(tǒng)PET/SPECT的報告系統(tǒng)生物光學(xué)的報告系統(tǒng)US的報告系統(tǒng)1.X-CT的報告系統(tǒng)鋇和碘鋇:胃腸道檢查碘:分子成像局限性靈敏度低潛在毒性背景信號2.MRI的報告系統(tǒng)Mn(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)和Gd(Ⅲ)等順磁性或超順磁性納米顆粒:尺度影響弛豫參數(shù)生物相容性特異性3.PET/SPECT的報告系統(tǒng)核素半衰期(half-life)合適SPECT:常用99mTcPET:11C:神經(jīng)系統(tǒng)探針,用于藥物研究18F:組織功能及代謝等研究4.生物光學(xué)的報告系統(tǒng)熒光蛋白(fluorescent
proteins)綠色熒光蛋白(GFP)紅色熒光蛋白(dRFP)熒光 (fluorescent
dyes)量子點(diǎn)(quantumdots)熒光素酶(luciferase)5.US的報告系統(tǒng)對比度增強(qiáng):聲阻抗的改變或差異報告系統(tǒng):充氣微泡的表面涂覆適當(dāng)?shù)牟牧弦?、疾病的分子機(jī)制
二、分子成像及其要素三、成像模式四、報告系統(tǒng)五、分子成像的應(yīng)用五、分子成像的應(yīng)用核素成像MRI成像熒光成像1.核素成像:在藥物生物分布及藥代動力學(xué)研究中的應(yīng)用背景傳統(tǒng)方法分子成像方法應(yīng)用實(shí)例背景分析藥效和篩選新藥了解藥物在生物體內(nèi)分布了解藥物和受體之間的相互作用傳統(tǒng)方法一: 模型(compartment
model)分析法:同質(zhì)的生理空間藥物傳遞取決于微分方程,故可估算濃度局限性:非實(shí)測值,估計(jì)誤差較大傳統(tǒng)方法二:放射自顯影(autoradiography)檢測法方法:特點(diǎn):定量,三局限性:非實(shí)時,效率低,無法在中檢測分子成像方法報告系統(tǒng)和藥物結(jié)合應(yīng)不影響藥效和藥代動力學(xué)性質(zhì)報告系統(tǒng):放射性同位素成像模式:SPECT/PET標(biāo)記藥物劑量遠(yuǎn)小于有療效的藥物劑量應(yīng)用實(shí)例抗真菌藥物在 內(nèi)各種組織內(nèi)的分布藥物和受體相互作用及其對藥效影響的分析2.MRI成像在腫瘤檢測、和治療中的應(yīng)用背景傳統(tǒng)方法分子成像方法應(yīng)用實(shí)例背景腫瘤內(nèi)血管生成某些特征性物質(zhì)水平上調(diào)整合素和腫瘤及其新生血管的關(guān)系傳統(tǒng)方法:腫瘤微血管密度(micro-vessel
density,MVD)計(jì)數(shù)分析法MVD是金標(biāo)準(zhǔn)方法:局限性:分子成像方法報告系統(tǒng)MRI成像應(yīng)用實(shí)例:檢測實(shí)驗(yàn)兔模型中的鱗癌Vx-2狀瘤誘發(fā)的3.熒光成像在細(xì)胞示蹤(celltracking)及監(jiān)測細(xì)胞遷移(cell
migration)中的應(yīng)用背景傳統(tǒng)方法分子成像方法應(yīng)用實(shí)例背景腫瘤細(xì)胞,增殖,轉(zhuǎn)移。監(jiān)測細(xì)胞遷移:研究腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移機(jī)制,評
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