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不可思议,动物也要做CT?怎么做?能做哪些项目?难度系数如何?
时间:2025-01-14 12:02:45点击量:112次

单纯地对细胞、组织切片等进行成像在技术层面已经普及,但对于特定疾病模型和实验,则需要对活体进行成像。为动物进行活体成像,其难度堪比为人类幼儿进行CT扫描,面临诸多挑战,比如:

如何在不破坏样本的情况下,清晰观察动物体内的生物过程?

如何有效避开外界因素对动物的影响,精准成像?

如何精准定位肿瘤和其他疾病的位置,观察其形态、大小、功能……?

活体成像技术在胚胎发育、基因功能、转基因模型、免疫学、肿瘤学、药学等生命科学、医学及药物研究领域,都是非常重要的运用。鉴于上述要求,小动物活体CT成像技术显得尤为重要。

博鹭腾SkyView小动物活体CT多模态融合成像系统集光学成像、Micro CT以及光学融合CT于一体,高效、精准地推动了对动物体内靶点、信号通路、代谢过程的探索。

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在光学成像方面,通过将目的基因、细胞、药物分子等做上标记后注射到动物体内, 体内光源发出的光,经过散射吸收后到达表面形成光斑,再借助SkyView小动物活体CT中的光学元件将光信号转换成为电信号,再转换成图像输出,就可得出想要检测的图像和数据。标记物多种多样,可以是萤火虫荧光素酶基因,也可以是荧光蛋白、荧光染料、量子点及其他纳米荧光颗粒等。

在计算机断层扫描方面,SkyView小动物活体CT技术作为一种非破坏性的3D成像技术,可以在不破坏样本的情况下清楚了解样本的内部显微结构。它与普通临床的CT最大的差别在于分辨率极高,可以达到微米(μm)级别,具有良好的“显微”作用。

在光学融合CT 方面,小动物活体 CT 多模态融合成像系统是将X射线 CT 成像、生物发光成像、分子荧光成像三种影像模态集成融合为一体的动物影像设备。CT 成像和光学成像优势互补,实现“1+1”远大于2 的效果。运用先进的三维成像算法,在三维空间实现对肿瘤和其他疾病的准确定位和诊断。比如小鼠乳腺癌皮下肿瘤模型三维成像方面,通过 Micro CT 获取小动物结构信号及 CCD 相机获取光学信号,利用算法实现CT图像和光学图像完美配准,提供精准三维可视化重建效果。通过自主创新的算法重构出小动物体内发光信号的三维结构,精确计算小动物体内深部病灶的位置、深度、体积等定量信息。

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除了以上三大应用方向之外,SkyView小动物活体CT多模态融合成像系统还有以下特色。

1.光学分子成像:满足生物发光成像、可见光荧光成像等基本需求,还可升级更多成像功能。与传统的体外成像或细胞培养相比,这种强大的技术组合平台为研究人员提供快速有效的实验工具,有效地加快动物实验的决策时间,是用于研究疾病机理以及探索新的治疗途径的最新研究手段。 

2.活体三维成像:通过对不同动物、不同波长、不同深度的光学信号进行分析计算,重构出动物体内光学信号的三维信息,并与Micro CT获取的动物真实三维结构进行匹配,从而获得动物体内光信号的位置、深度等准确信息。

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3.光谱分离功能:数量众多的窄带宽滤光,配合复杂的光谱分离算法,能够对动物自发荧光进行扣除,同时也可以对多种荧光材料进行分离,从而实现标记物的自动区分。 

4.Micro CT 成像:依托高品质的动物床、可360°水平旋转的射线源以及高性能的平板探测器,可进行低辐射剂量的 Micro CT 成像。该仪器还配置有多功能气体麻醉系统和DCE 功能,能快速采集对比剂探针在注射后全身动态分布的信息,并能将探针动态分布信息以视频的方式呈现。

5.智能自动分析软件:自主研发智能双语软件,以样品表面单位时间、单位面积、单位弧度角所辐射的光子数(p/s/cm²/sr)作为定量单位,保证不同参数条件下的数据能够进行比较。系统具备双能扫描功能,可任意选择使用两种高、低能量进行扫描,以提高比传统CT更好的软组织分辨率与对比度,有助于提高肺脏肿瘤、体脂肪检测肿瘤诊断。