一体式PET/MRI技术分析与研究回顾

一体式PET/MRI较其他多模态成像,如PETCT等具有明显的优点:同步采集、无射线危害、高软组织对比度,可实现各种功能成像等.一体式PET/MRI技术具有许多难点,如磁兼容性问题、PET和MRI的互相干扰问题,磁共振孔径有限等.一体式PET/MRI采用的技术包括基于光纤式、基于APD传感器式等,其中,APD传感器对设计全身临床型一体式PET/MRI更有前途.目前,一体式动物PET/MRI已应用较多.但临床型一体式PET/MRI尚处于初期发展阶段,不过初步的临床应用揭示PET/MRI对临床医学成像具有重要意义.

载黑色素相变型超声/光声/磁共振三模态造影剂的制备及体外显影实验研究

目的 制备一种新型三模态纳米造影剂,探讨其体外超声/光声/磁共振显影效果.方法 采用多步乳化法制备载黑色素与全氟戊烷(PFP)的聚乳酸羟基乙酸(PLGA)纳米粒(即Mepp),观察体外增强超声、光声及磁共振显影效果.结果 成功制备Mepp,粒径为(287.7±21.8) nm,黑色素的包封率为(69.23±6.43)％.激光辐照后,超声成像显示回声强度较辐照前显著增强(P＜0.05);光声成像检测到明显的光声信号,磁共振成像显示Mepp在T1WI呈高信号.结论 成功制备Mepp,其在体外能够增强超声/光声/磁共振显影效果,为体内成像奠定了实验基础,有望成为应用于临床医学领域多模态成像的新型造影剂.

相变型纳米红细胞用于多模态成像引导下增强光动力治疗:体外实验

目的 制备一种携光敏剂IR780并具有载氧功能的相变型纳米红细胞(Nano-RBCs),探讨其用于体外多模态成像及增强光动力治疗(PDT)的价值.方法 通过一步乳化法制备包裹IR780及全氟己烷(PFP)的脂质体(Lip-PFP-IR780),负载氧气后即为相变型Nano-RBCs.检测相变型Nano-RBCs的一般理化特性,观察其体外超声/光声/荧光三模态成像效果并进行定量分析,采用单线态氧荧光探针(SOSG)评估其对体外PDT效果的影响.结果 制备的Nano-RBCs大小均一,平均粒径(372.5±87.3)nm,IR780包封率92.50％.体外显影实验显示,随相变型Nano-RBCs浓度越高,体外超声、光声、荧光成像效果越好.在IR780浓度一定的情况下,激光照射后相变型Nano-RBCs的SOSG荧光强度明显高于单纯IR780(P＜0.05).结论 本研究制备的相变型Nano-RBCs可用于多模态成像,并可增强体外PDT疗效.

多模态磁共振成像技术在胶质瘤评价中的应用研究

目的 探讨多模态MRI在脑胶质瘤诊断、分级中的应用价值.材料与方法 对30例胶质瘤患者的MRI平扫、增强以及功能MRI图像进行分析,对比高、低级别组肿瘤强化方式、瘤周水肿程度、扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)信号强度、磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging,SWI)中肿瘤内磁敏感性信号(intratumoral susceptibility signal intensity,ITSS)分级、动脉自旋标记(arterial spin labeling,ASL)灌注以及扩散张量纤维束成像(diffusion tensor tractography,DTT)图中纤维束状态的差异.测定扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)中部分各向异性(fractional anisotropy,FA)值、表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)值以及1H磁共振波谱成像(MR spectroscopy,MRS)中胆碱(choline,Cho)/肌酸(creatine,Cr)、N-乙酰天门冬氨酸(N-acetyl aspartic acid,NAA)/Cr和Cho/NAA比值,并进行统计学分析.结果 共30例患者中高级别15例,低级别15例.高、低级别组间,强化方式及DWI信号差异无统计学意义(P>0.05),水肿程度差异具有统计学意义(P<0.05),三者联合分级诊断曲线下面积(area under curve,AUC)为0.796.12例患者行DTI、ASL、SWI和1H-MRS检查.ASL灌注、DTT纤维束状态间差异有统计学意义(P<0.05),SWI中ITSS分级无统计学差异(P>0.05),AUC分别为0.889、0.833、0.778.高、低级别组间ADC值以及1H-MRS代谢物比值Cho/Cr、NAA/Cr和Cho/NAA差异有统计学意义(P<0.05),FA值差异无统计学意义(P>0.05),AUC分别为0.972、0.972、1.000、1.000、0.486.结论 多模态MR成像技术在脑胶质瘤诊断、分级中提供更多有效信息.

近红外荧光(NIRF)染料在肿瘤诊断中的应用

光学分子影像以其非侵袭性、实时、分辨率高等特点,被越来越多地应用于生物医学研究领域.近红外荧光(near-infrared fluorescence,NIRF)染料作为重要的光学分子影像探针,由于其波长被组织吸收少,组织穿透力强,正在逐步应用于肿瘤的早期诊断.人们通过偶联肿瘤靶向配体、纳米修饰以及采用多模态近红外荧光成像等方式,开发出一批具有临床应用潜能的NIRF染料,显著提高了该类染料用于肿瘤诊断的特异性和敏感性.本文就NIRF染料在肿瘤诊断中的应用进行综述.

基于量子点的多功能纳米粒材料在多模态成像和癌症治疗中的应用

纳米粒技术在生物医学领域的应用，为今后肿瘤的检测和诊断方法提供了广阔的前景。半导体量子点在生物医学领域逐渐受到了广泛的关注。文章就基于量子点的多功能纳米材料在多模态成像和癌症治疗中的应用做了简单的概述。首先介绍基于量子点的多功能纳米粒子的多模态成像；其次介绍基于量子点的多功能纳米粒在癌症治疗中的研究应用，其中包含了同时成像和化学治疗、同时成像和光动力学治疗，以及同时成像和基因传递的研究。后，对基于量子点的多功能纳米粒的生物医学应用前景进行了展望。

PET/CT和PET/MR在黑色素瘤中的临床应用及新进展

黑色素瘤易转移、复发率高,已经成为严重危及人民健康的恶性肿瘤之一,早期诊断和准确分期对预后及远期生存十分关键.18F-FDG PET/CT作为一项集PET与CT于一体的成像模式,被广泛地应用于包括黑色素瘤等在内的恶性肿瘤的诊断、分期及疗效的评估.随着一体化PET/MR成像系统研发的成功,多模态成像技术向前迈进了一大步,实现了真正意义上的数据同步采集.笔者就18F-FDG PET/CT及PET/MR在黑色素瘤分期、复发和疗效评价中的研究现状进行综述,介绍了多模态成像技术在黑色素瘤中的新进展.

乳腺癌分子成像研究进展

乳腺癌的早期诊断及个体化治疗是提高病人生存率的关键。传统影像检查（如X线钼靶摄片、超声等）在早期诊断及对微转移灶检出能力上有明显的局限性，而基于靶向分子探针的分子成像可以在肿瘤瘤体形成前和/或形成后早期检测到细胞甚至分子水平上的异常，多功能的分子探针还可以集多模态成像和治疗于一体，获得更精确的影像学信息并进行针对性治疗。就乳腺癌分子成像研究进展进行综述。

分子影像在脑肿瘤诊断与治疗中的应用进展

脑肿瘤是危害人类健康的重要疾病,由于生长部位极其重要,其死亡率及致残率非常高,因此早期明确诊断对指导治疗和判断预后十分重要.医学影像学已经从宏观的解剖影像时代进入微观的分子影像时代,分子影像发展快速,可以在活体非侵入性地从细胞和分子水平显示肿瘤生物学过程,可以无创的提供疾病早期诊断、监测及治疗的分子水平信息.本文综述了分子影像包括核医学、核磁共振、光学及多模态分子显像等在脑肿瘤诊断与治疗中的临床应用及新进展.

超声剪切波弹性成像及多模态成像技术分析足底跖腱膜的解剖结构特征

背景:临床25%-35%的跟痛症多为足底腱膜炎所致,过去的研究主要集中于扁平足、跟骨骨刺生长导致的足底腱膜炎性跟痛症,而对于足底腱膜炎的其他原因在大样本的系统研究中未见报道.目的:通过应用实时剪切波弹性成像、CT扫描、X射线等多模态成像技术,确定正常二维超声标准平面足底跖腱膜的解剖部位与厚度,实现对非负重位至负重位状态下足底跖腱膜弹性与足弓角变化的相关性研究,并探讨足底筋膜炎与跖腱膜弹性和足弓角的相关性.方法:选择健康对照组50例(双足),临床足底筋膜炎病例组100例(单足),2组均采用X射线、CT扫描获取非负重位状态至负重位状态下的足弓角,确定足底跖腱膜解剖部位,应用二维超声、实时剪切波弹性成像技术获取足底跖腱膜的厚度及弹性模量值.结果与结论:①健康对照组从非负重位至负重位弓顶角改变值为(16.4±4.5)°,病例组从非负重位至负重位弓顶角改变值为(10.5±3.5)°,2组足弓角变化差异有显著性意义(P < 0.01);②健康对照组足底筋膜厚度(2.4±0.3)mm明显小于病例组足底筋膜厚度(3.5±0.9)mm,健康对照组足底筋膜弹性模量(30.1±1.3)kPa明显大于病例组足底筋膜弹性模量(9.1±1.2)kPa,2组足底筋膜厚度与弹性模量值比较差异有显著性意义(P < 0.01);③综上,实时剪切波弹性成像结合CT成像、X射线等多模态成像技术能够从多个方面实现对足底跖腱膜形态和弹性特征的研究;足弓角变化与足底跖腱膜弹性密切相关,足底跖腱膜弹性减低可能是导致非负重位至负重位状态足弓角改变值减小的原因之一;足底跖腱膜弹性减低可能是导致足底筋膜炎性跟痛症的原因之一.

微纳米材料在超声诊疗学中的应用进展

分子影像可以非侵入性探测体内生理和病理情况的变化,有利于研究疾病的病因、发生、发展及转归.近年来由于微纳米技术的飞速发展,超声分子影像也取得了长足的进步.微纳米材料具有独特的优点,可以负载多种药物/分子、容易进行理化修饰、可以进行多重靶向运输等.通过与超声结合可以介导血脑屏障(blood brain barrier,BBB)的开放,实现多模态成像、诊疗一体化、肿瘤微环境标志物监控和信号放大.进一步研究应着眼于其生物安全性,实现材料的无潜在致病毒性、无脱靶效应及能进行体内代谢等,解决这些问题将为疾病提供一种新的诊疗模式.

磁共振成像在干细胞心肌移植中的应用

干细胞移植是针对心肌损伤性疾病的再生医学治疗方式.磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)能观察移植后心脏解剖结构、疤痕形态和心功能等的变化,而且对比剂标记干细胞成像、多模态成像和功能成像可对干细胞迁移、分布、分化等方面提供更多元化、更深入的视角.该文就MRI相关成像技术在干细胞心肌移植中的研究进展作一综述.

上转换发光纳米材料在生物成像领域的应用及进展

上转换发光(UCL)是用低能量光激发出高能量光的过程,由于其所需激发光能量低、无自发荧光干扰、无光漂白且物理化学性质稳定,近年来广泛应用于生物成像.将基于上转换纳米粒子(UCNP)制得的显像剂,应用于UCL、CT、MR、PET等多模态显像中,可获得高信噪比的清晰图像.本文主要对UCNP在生物成像方面的应用作一综述.

兔外周血内皮祖细胞的多功能分子影像探针标记及其在肿瘤模型中的活体示踪

目的:构建多功能分子影像探针--共轭化合物-1,体外标记兔外周血内皮祖细胞(endothelial progenitor cells,EPCs),并进行体内细胞示踪.方法:利用磁共振T1对比剂Gd、近红外荧光染料Cy5-5以及罗丹明合成共轭化合物-1,体外标记EPCs,采用四氮噻唑蓝(MTT)比色实验评价不同浓度bCD-PLL标记EPCs后对细胞增殖力的影响;流式细胞术分析对细胞周期的影响及不同孵育时间细胞荧光标记率.将标记共轭化合物-1的EPCs移植于乳腺癌荷瘤鼠模型,通过磁共振成像和近红外光学成像对移植细胞进行活体示踪.结果:共轭化合物-1的标记对EPCs增殖活性及细胞周期无明显影响;2 μmol·L-1共轭化合物-1可有效标记细胞.磁共振成像和近红外光学成像表明标记的EPCs在移植后5 d肿瘤信号出现明显改变.结论:共轭化合物-1能有效标记兔外周血EPCs,细胞活力不受影响.两种活体成像均表明经标记的EPCs移植于乳腺癌荷瘤鼠模型后能够归巢至肿瘤组织,显示出共轭化合物-1的成像优越性.

高度近视萎缩弧面积的多模态成像定量分析

目的:比较高度近视患者萎缩弧(PPA)面积的多模态成像定量分析结果.方法:系列病例研究.收集2016年10月至2017年10月在首都医科大学附属北京友谊医院就诊的高度近视伴萎缩弧的患者30例(45眼).其中,男13例(19眼),女17例(26眼).年龄27～69(53.1±11.6)岁.所有患者均行眼底彩色照相(CFP)、近红外自发荧光(NIR-FAF)、眼底荧光素血管造影(FFA)及频域光学相干断层扫描(OCT)检查.由2名眼科医师在相互独立、互不干扰的情况下分别对上述多模态成像图像进行精准定量分析.采用Image J 1.50i版软件描绘并计算CFP、FAF、FFA图像中PPA的面积.当NIR-FAF难以确定视盘和PPA边界时,用频域OCT辅助确定.医师之间多模态成像结果的一致性检验采用Bland-Altman分析.结果:CFP、NIR-FAF、FFA检查测得患眼PPA面积分别为(7.1±4.7)mm2、(8.3±5.8)mm2、(8.1±5.5)mm2.CFP、FAF、FFA 3种方法测得PPA面积差异无统计学意义(F=1.193,P=0.307).Bland-Altman分析结果显示,2名眼科医师之间多模态成像结果的一致性较高,其变异范围CFP

RSNA 2017分子影像学

2017年RSNA年会以分子影像学为主题的报告有四十余个,本文根据大会分类的各主题进行综述.主要包括以下几个方面:①新型放射性示踪剂在神经系统感染性病变的应用、脑外伤多模态成像以及性脑血脑屏障通透性改变的分子信号通路、胶质瘤的基因影像学以及治疗监测;②高糖酵解肝癌的波谱成像、前列腺癌转移监测、靶向特异性分子探针的研发与应用;③糖尿病继发改变的影像病理对照研究以及信号通路变化;④感染、炎症、排异、不明原因发热等疾病的多模态对比成像或分子探针运用;⑤新的影像学分析与量化方法;⑥监测治疗效果的影像学新方法.

前列腺癌基因治疗及多模态成像研究进展

前列腺癌是欧美国家老年男性常见的恶性肿瘤之一，病死率高，严重危害老年男性健康。对于前列腺癌治疗，在疾病的早期阶段，前列腺根治术是首选方法。当疾病进展到激素敏感型晚期阶段时，应用内分泌治疗（手术或药物去势治疗）能获取良好的治疗效果，可短时间内延长患者的生命。然而，当前列腺癌进展到激素非依赖型晚期阶段，传统治疗方法疗效不佳。因而，对于前列腺癌而言，早期发现和早期诊断对于疾病的预后是极其重要的。常规医学影像学技术主要用于显示前列腺癌所致的前列腺解剖学改变，无法从细胞和分子水平上显示病变。分子影像学是在分子生物学的基础上发展起来的，它融合了分子生物学技术和常规医学影像学技术，通过分子生物学方法和途径，探究疾病发展过程中细胞和分子水平的异常。多模态成像是将多种分子影像学技术融合而成。近年来，前列腺癌的基因治疗和相关的多模态成像研究取得一定的进展，但是真正能够应用于临床试验阶段的基因治疗策略却少之又少，主要原因在于不能提高基因载体的高效性和特异性。本篇综述从提高基因载体高效性和特异性两方面介绍前列腺癌基因治疗进展，并简要概述前列腺癌多模态成像研究进展。

后颅窝原发性中枢神经系统淋巴瘤的磁共振多模态诊断

目的 探讨磁共振多模态成像在后颅窝原发性中枢神经系统淋巴瘤(PCNSL)中的诊断价值.方法 回顾性分析经病理证实的16例后颅窝PCNSL患者的MR平扫、扩散加权成像(DWI)、动态增强及氢质子磁共振波谱(1H-MRS)影像资料.结果 16例患者共有26个病灶,6例为多发病灶.所有病灶在T1WI呈低或稍低信号;T2WI上21个病灶呈稍高信号,3个呈等信号,2个呈混杂稍高信号;DWI上2例扩散受限呈高信号,13例扩散稍受限呈稍高信号,1例扩散不受限呈等信号.表观扩散系数(ADC)图上测得肿瘤实质与对照侧平均ADC值分别为(0.610 ±0.092)×10-3mm2/s和(0.700 ±0.044)×10-3mm2/s,两者差异有统计学意义(P=0.02,＜0.05,Z=-2.269),rADC为0.884±0.125.增强扫描26个病灶呈明显强化,其中12个病灶可见“尖角征”、“脐凹征”,时间一信号强度(TIC)曲线为Ⅰ型(缓升型).瘤周轻、中度水肿12例.MRS表现为病灶实质区出现高大的Lip峰.结论 多模态磁共振成像有助于后颅窝PCNSL的明确诊断.

多模态超声技术在乳腺癌诊断中的新进展

超声是临床诊断乳腺癌的常规技术之一,但乳腺癌在声像图上表现的多样性,使得临床早期明确诊断和评估预测需要更多的信息,因此多模态超声新技术的联合应用对乳腺癌的诊断尤为重要.笔者概述了近年来多模态超声技术的新进展,包括自动乳腺全容积成像技术,弹性成像和超声造影技术等.这些新技术在临床乳腺癌诊断中发挥重要作用,并在将来有更广阔的应用前景.

超声分子影像学:现状与将来