超声分子成像的机制及研究现状

随着分子生物学的迅速发展以及疾病分子机制的逐步阐明,医学影像学已深入到细胞及分子水平.超声分子成像技术是医学分子影像学领域中重要组成部分,在当今分子影像学中占据重要地位.本文对其成像机制及研究现状进行综述.     

肿瘤分子地址、分子靶确认与超声分子成像

肿瘤分子靶确认是借助于分子影像技术对肿瘤特异性分子地址进行分子成像,为肿瘤的早期发现、治疗方案的制定以及治疗效果的评估提供依据.超声分子成像为肿瘤分子靶确认这一崭新的肿瘤诊治理念的实现带来了巨大机遇,在肿瘤\"分子靶确认\"领域展示明确的应用前景.     

用于超声分子成像的聚乳酸-乙醇酸造影剂的研究进展

超声分子成像是基于靶向超声造影剂发展起来的一门新兴的影像技术,通过超声造影的方式反映细胞的病理生理变化,在分子水平上显示疾病发生、发展的过程。近年来,出现了多种用于超声分子成像的聚乳酸-乙醇酸造影剂。本文就这些新兴造影剂的制备方法和靶向设计做一综述。     

肿瘤血管生成异质性及肿瘤血管生成超声分子靶向成像研究进展

肿瘤血管具有结构紊乱和功能不全的特征,肿瘤间质中新生微血管内皮分子遗传学和微血管构筑的异质性是近年来研究的热点,也是肿瘤血管生成超声分子靶向成像的研究基础.本文对肿瘤血管生成异质性及肿瘤血管生成超声分子靶向成像研究进展进行综述.     

超声分子成像在肝癌诊治中的研究进展

肝细胞癌是我国常见的消化系统恶性肿瘤,超声分子成像能监测特定分子在时间及空间上的分布及细胞的生物学行为,对肝癌的早期诊断、精确定位及疗效监测具有潜在的应用前景。本文就近年来超声分子成像在肝癌诊治中的研究进展作一综述。     

实时超声弹性成像评估物体硬度的实验研究

目的探讨实时超声弹性成像评估不同物体硬度的有效性及影响因素。方法选择5种不同硬度的物体,分别放置于3种介质中,以超声弹性成像评估其硬度。改变物体大小及放置深度,以观察对弹性分级的影响。弹性图像根据物体不同硬度分为5级。结果随着物体硬度的增加,弹性分级数亦增加。物体大小在一定范围内（≥5mm）对弹性分级无明显影响,而当物体过小时,可造成弹性分级的误判。随着物体放置深度的增加,弹性分级数也相应增加。结论实时超声弹性成像能较有效地分辨不同硬度的物体。     

靶向微泡造影剂超声分子成像的研究进展

分子影像学是指在传统的影像学方法中引入成像造影剂在分子或细胞水平观察、分析和测量生物体内某一生物学过程或疾病某一阶段特定分子标志物(如     

磁共振成像用于分子影像学研究

分子影像学可广义定义为在活体内进行细胞和分子水平的生物过程描述和测量,而磁共振不仅具有非侵袭性,在活体成像中有着极精细的空间分辨率和极佳的组织分辨率,还可在活体器官的细胞或亚细胞水平定性与定量生物学过程。所以,磁共振技术在分子影像学研究中扮演了极其重要的角色。     

超声分子影像学研究进展

随着超声分子探针技术的兴起,超声分子成像成为当前医学影像学研究的热点之一.分子探针的设计是超声分子成像研究的重点和先决条件.靶向超声微泡(球)造影剂在分子影像中的研究、应用,愈来愈受到关注,而多学科的融合使其具有更大的发展空间.     

载单宁酸铁和紫杉醇相变型纳米粒用于体外超声显像及治疗视网膜母细胞瘤

目的 制备可用于早期诊断和治疗视网膜母细胞瘤（Rb）的纳米粒,体外评价其超声显像和治疗效果。方法 制备载单宁酸铁（Fe^ⅢTA）和紫杉醇（PTX）并包裹全氟戊烷（PFP）的聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）纳米粒,检测其粒径、电位、电镜、吸光度、包封率、载药量等相关表征,评估808激光（1 W/cm²,5 min）辐照前后温度变化和超声信号改变,光镜下观察纳米粒相变情况。体外检测Fe^ⅢTA/PLGA/PFP纳米粒的生物安全性。设立空白对照组、激光组、Fe^ⅢTA/PLGA/PTX/PFP（FPTP）组、Fe^ⅢTA/PLGA/PTX/PFP+激光（FPTP+激光）组及不同浓度（0、0.250、0.500、1.000 g/L）FPTP+激光组,检测激光辐照5 min后各纳米粒组对肿瘤细胞的杀伤效果。结果 成功制备出Fe^ⅢTA/PLGA/PTX/PFP纳米粒,粒径（155.8±55.68）nm,电位（-27.3±5.14）mV,透射电子显微镜下见黑色Fe^ⅢTA外壳包裹核心灰白球形结构,PTX包封率（70.89±8.03）%,载药率（9.61±0.63）%。体外激光辐照FPTP纳米粒后温度上升与浓度呈正相关,B模式和造影模式超声信号也随浓度增加而增强。FPTP+激光组对Y79细胞的杀伤作用比空白对照组、激光组、FPTP组更强,并随浓度增加而增强。结论 成功制备出载单宁酸铁和紫杉醇的相变型纳米粒,具有良好的光热效应和超声显像效果,对Y79细胞有强杀伤作用,有望用于Rb实现诊疗一体。     

In vitro Model Test and Preliminary Clinical Application of a New Method of Ultrasonographic Imaging: Vascular Enhancement Technology

Vascular enhancement technology (VET) is a new form of ultrasonographic technology that can optimize images by enhancing the B-mode display with information derived from power Doppler. We designed an in vitro model to evaluate the accuracy and application method of VET and to apply this technology preliminarily in vivo in the vascular periphery. An in vitro model was designed with a flow pump system to simulate blood flow in soft tissue and the intracranial vasculature. Modeling vessels were imaged by traditional B mode, color Doppler flow imaging and VET. The diameter of the various silicon tubes was measured to verify the accuracy of VET. For in vivo application, 15 normal subjects and 26 patients suspected of having carotid artery plaques and cerebrovascular disease were examined using these three image modes. The imaging effects were observed and compared. VET imaging could clarify the lumens of the modeling vessels and reduce artifacts. The caliber of three sizes of silicon tubing was also measured accurately by VET. Of 15 normal subjects, sound artifacts in large vessels were inhibited and the intermedia membrane was clearly displayed by VET. The boundaries of carotid plaques were manifested by VET with well-defined edges. Three cases of hypoechoic soft plaque on the anterior wall missed in B-mode imaging were detected by VET. Intracranial scanning with VET identified cerebral vascular disease, including cerebral stenosis, arteriovenous malformations and aneurysms. The size and shape of the focus displayed by VET coincided with that observed using digital subtraction arteriography. VET is helpful in improving detection of the boundary of vessels and visualization of the microvasculature. (E-mail: duanyy@fmmu.edu.cn)     

经阴道超声对体外受精-胚胎移植中子宫内膜容受性的评价

目的应用超声技术探索体外受精-胚胎移植(IVF-ET)患者(hCG)注射日内膜厚度、类型、血流状态对妊娠是否具有预测价值。方法31例女性患者,采用长周期方案促排卵,于hCG日行经阴道超声检查,检测内膜厚度、类型,计数内膜血流,估算内膜血流面积比。结果15例妊娠,妊娠组内膜厚度、回声类型与未妊娠组无差异,妊娠组内膜血流计数及内膜血流面积比均较未妊娠组增加。结论hCG日子宫内膜厚度与回声类型不能为IVF-ET结局提供可信的预测,内膜血流灌注对胚胎能否种植具有一定预测性,血流丰富,能提高妊娠率。     

纳米级微泡:一种新的超声造影剂

随着分子生物学技术的发展和延伸,超声分子成像获得了飞速的发展,但由于常规造影剂微泡不能透过血管壁,超声分子成像的研究仅限于血管内的靶分子.最近纳米级微泡超声造影剂的出现为针对肿瘤细胞的超声分子成像带来了希望.本文对纳米级微泡超声造影剂的研究背景、研究现状及下一步的研究与应用进行了综述.     

不同基因型金黄色葡萄球菌临床分离株体外侵袭力差异性研究

目的：分析不同基因型金黄色葡萄球菌临床分离株体外侵袭能力的差异,为进一步阐明金黄色葡萄球菌致病机制及防控医院感染提供新的实验依据。方法采用脉冲场凝胶电泳（ PFGE ）和多位点序列分型法（ MLST）对43株金黄色葡萄球菌临床分离株进行分子分型,采用抗菌药物保护试验和流式细胞内化试验检测不同基因型金黄色葡萄球菌体外侵袭能力。结果按照80％相似度为计算依据,43株金黄色葡萄球菌共分12个PFGE基因型,2个优势型（Ⅰ和Ⅱ型）分别占25．6％（11／43）和34．9％（15／43）,其它型别为少见型,占39．5％（17／43）。体外药物敏感性试验结果显示,Ⅰ型和少见型主要为甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌（ MSSA ）（85．7％,24／28）,而Ⅱ型均为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（ MRSA）（100．0％,15／15）。 MLST结果显示,Ⅱ型菌株为ST-239型,Ⅰ型及其它型菌株ST型不定。抗菌药物保护试验结果显示,侵袭能力最强的3株菌的侵入率分别为3．27％、3．15％和3．09％,侵袭力最弱的3株菌的侵入率分别为0．22％、0．24％和1．16％。Ⅰ型菌株和Ⅱ型菌株比较差异不明显（P＞0．05）;Ⅰ型和Ⅱ型菌株体外侵袭力均显著高于少见型（P均＜0．01）。结论不同基因型金黄色葡萄球菌体外侵袭力差异显著,优势克隆株特别是ST-239型MRSA菌株显示出较强的体外侵袭能力。金黄色葡萄球菌分离率较高的科室应对该克隆株给予更多关注,加强感染防控措施,降低其医院内传播及感染率。     

基于网络药理-分子对接-体外抗氧化探究沙棘防治高血压的作用机制

目的：采用网络药理学、分子对接及体外抗氧化试验方法探究沙棘防治高血压（Hypertension）的主要药效成分、作用机制,为进一步探究沙棘防治高血压的药效物质基础提供理论参考。方法：以中药沙棘、疾病高血压为研究对象,通过中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）数据库筛选药物活性成分及靶点,以Gene Cards、NCBI、OMIM及Uniprot数据库获取疾病靶点,并利用Cystoscape 3.8.0软件构建活性成分-靶点-疾病网络,使用Sting数据库绘制靶点蛋白质互作网络（PPI网络）,采用R 3.6.3软件对关键靶点进行基因本体（GO）及基因功能分析（KEGG）,再通过筛选度值较高的潜在靶点与沙棘活性成分进行分子对接,后对不同沙棘提取物进行体外抗氧化实验验证。结果：共获得18个活性化合物;得到疾病相关关键基因为白细胞介素-6（IL-6）、白蛋白（ALB）、丝氨酸/苏氨酸激酶（AKT1）、血管内皮生长因子A（VEGFA）等,其功能多与凋亡与炎症因子、脂质代谢、细胞生长及诱导氧化应激有关;GO及KEGG分析主要涉及诱导氧化应激反应、排钠作用等;分子对接显示IL-6、ALB、AKT1和VEGFA四个靶点均能与活性成分自发结合并形成稳定构象;体外抗氧化实验表明富含维生素C、甾醇类及黄酮类的沙棘提取物均具备较强的自由基清除能力及还原能力。结论：沙棘防治高血压具有多成分、多靶点、多通路的潜在作用机制,其富含相关活性化合物的提取物均具有较高的自由基清除及还原能力,其可能通过调节IL-6、ALB、AKT1、VEGFA等相关蛋白靶点的表达,调控相关信号通路,从而发挥降低血脂、调理血脂作用。     

超声诊断创伤性气胸的实验研究

目的通过体外实验及动物实验研究,探讨超声在诊断创伤闭合性气胸及确定肺部损伤破口位置中的应用价值。 方法建立体外和动物创伤闭合性气胸模型,体外实验操作者分为临床医师组8人和超声医师组8人,2组分别在人工胸腔积液背景下检查体外创伤性气胸模型（呼吸气囊模型）,探查呼吸气囊破口的位置并记录诊断所用时间。动物实验选用12只五指山小型猪建立创伤闭合性气胸模型,将12只动物分为实验组（人工胸腔积液组）和对照组（无人工胸腔积液组）,应用超声检查对2组的气胸情况进行诊断评估,探查肺损伤破口的位置并记录诊断所用时间。 结果体外实验2组医师均探查到呼吸气囊漏气的位置并记录特异性诊断图像,超声医师组和临床医师组分别用时（45±18）s、（60±32）s,2组比较差异无统计学意义（t=1.16,P>0.05）。动物实验对照组超声影像均表现为肺滑动征和A线消失,部分可见肺点,肺滑动征消失显示率100.0%（6/6）,肺点显示率66.7%（4/6）,对照组所有实验动物超声检查均无法确定肺部损伤位置。实验组除可见肺滑动征和A线消失,在人工胸腔积液背景下还可见到连续性气泡溢出的高回声特异性影像进而可以确定肺部损伤的位置。对照组诊断用时（300±53）s,实验组诊断用时（180±35）s,2组比较差异有统计学意义（t=4.63,P<0.05）。 结论体外实验及动物实验均证实超声可以诊断创伤闭合性气胸,且可在人工胸腔积液背景下精准定位肺损伤破口的位置。超声对于创伤闭合性气胸的精准诊断为进一步的介入治疗奠定了基础,人工胸腔积液的应用为创伤性气胸的诊治提供了新思路。     

Near-infrared light modulated photothermal effect increases vascular perfusion and enhances polymeric drug delivery

Hyperthermia, which is heating of tumors above 43 °C for about 30 min, has been known to modulate vascular permeability for enhanced chemotherapy. However, it is not clear whether a similar effect exists when temperature at tumor sites is elevated above 43 °C, such as temperature achieved in laser-induced photothermal ablation (PTA) therapy. Also, the effect of timing of chemotherapeutic drug administration following heating in the efficiency of drug delivery is not established. In this study, we investigated the impact of near infrared (NIR) laser irradiated anti-EGFR monoclonal antibody C225-conjugated hollow gold nanospheres (C225-HAuNS) on vascular permeability and subsequent tumor uptake of a water-soluble polymer using combined MRI, ultrasound and optical imaging approaches. Magnetic temperature imaging showed a maximum temperature of 65.2 ± 0.10 °C in A431 tumor xenograft of mice treated with C225-HAuNS plus laser and 47.0 ± 0.33 °C in tumors of mice treated with saline plus laser at 4 W/cm² for 3 min (control) at 2 mm from the light incident surface. Dynamic contrast enhanced (DCE) MRI demonstrated greater than 2-fold increase of DTPA-Gd in the initial area under the curve (IAUC₉₀) in mice injected with C225-HAuNS and exposed to NIR laser compared with control mice at 3 min after laser treatment. Similarly, Power Doppler (PD) ultrasound revealed a 4- to 6-fold increase in percentage vascularization in mice treated with C225-HAuNS plus NIR laser compared to control mice and confirmed increased vascular perfusion immediately after laser treatment. Twenty-four hours later, the blood perfusion was shut down. On optical imaging, tumor uptake of PG-Gd-NIR813, which is the model polymeric drug used, was significantly higher (p-value < 0.05) in mice injected with PG-Gd-NIR813 at 5 min after laser treatment than in mice injected with PG-Gd-NIR813 at 24 h after laser treatment and the saline-treated mice. In conclusion, laser irradiation of tumors after intravenous injection of C255-HAuNS induces a thermally mediated modulation of the vascular perfusion, which enhances the delivery of polymeric drugs to the tumors at the time phototherapy is initiated.     

乳腺癌超声、MRI、X线征象与分子分型的相关性

超声、MRI、X线是临床对乳腺癌进行诊断、分期及随访的重要方法。随着乳腺癌个体化治疗的发展,乳腺癌各分子分型的划分对治疗方案的选择具有重要参考价值。对影像学检查方法的要求也从依据乳腺影像形态学特征检出乳腺癌发展为利用功能影像学检查对乳腺癌进行更为准确的判断,超声、X线和MRI的乳腺影像学特征与乳腺癌分子分型的相关性逐渐成为研究热点。本文对乳腺癌各分子亚型与超声、MRI、X线特征的相关性进行综述。     

赫赛汀靶向载阿霉素/印度墨水多功能分子探针的制备及其对乳腺癌成像诊断及治疗的实验研究

目的制备赫赛汀靶向载阿霉素/印度墨水（DOX-ink-HER-NBs）多功能分子探针,评估其在乳腺癌动物模型成像诊断及治疗中的应用价值。 方法通过薄膜水化、碳二亚胺法制备DOX-ink-HER-NBs多功能纳米造影剂,检测其基本物理特性。通过激光共聚焦显像及流式细胞术检测靶向纳米分子探针体外靶向乳腺癌细胞能力。选取6周龄雌性BALB/c裸鼠构建乳腺癌移植瘤模型。将18只移植瘤裸鼠随机分为靶向组（DOX-ink-HER-NBs）、非靶向组（DOX-ink-NBs）和对照组（PBS）,每组6只,通过尾静脉分别注射200 μl DOX-ink-HER-NBs混悬液、DOX-ink-NBs混悬液、PBS,应用超声诊断仪及光声成像系统观察分子探针在裸鼠体内超声、光声双模态显像情况。通过激光共聚焦对组织冰冻切片的显像,观察分子探针在肿瘤组织内的分布。对18只移植瘤裸鼠尾静脉注射200 μl DOX-ink-HER-NBs、DOX-ink-NBs、PBS,配合超声辐照,每3天注射治疗一次,持续治疗7次,观测分子探针抑制移植瘤生长的效果。 结果DOX-ink-HER-NBs分子探针粒径约（621.23±42.56）nm,电位约（-25.34±2.56）mV。流式细胞结果显示靶向组的体外寻靶率较非靶向组、对照组高［（71.64±9.32）% vs （16.99±4.84）%、（9.29±3.15）%］,差异均有统计学意义（P均<0.0001）。裸鼠移植瘤体内实验结果表明,与非靶向组和对照组相比,靶向分子探针能够大量聚集在肿瘤组织细胞周围。靶向组移植瘤部位的超声造影信号强度显著强于非靶向组及对照组［（60.33±4.51）dB vs （15.67±4.04）dB、（7.00±2.00）dB］,差异均有统计学意义（P均<0.0001）。与非靶向组及对照组比较,靶向组移植瘤的光声信号显像明显［（0.8567±0.0950）a.u. vs（0.3233±0.0950）a.u.、（0.1033±0.0153）a.u.］,差异均有统计学意义（P=0.0002、<0.0001）。与非靶向组和对照组相比,靶向组肿瘤抑制率最高［（62.93±6.96）% vs（22.73±8.05）%、（18.33±15.88）%］,差异均有统计学意义（P=0.0043、0.0026）。 结论本研究成功制备了DOX-ink-HER-NBs多功能分子探针。在赫塞汀的介导下纳米分子探针可聚集于靶组织,实现乳腺癌的超声及光声双模式分子成像,同时协同发挥抗肿瘤效应,为乳腺癌的分子诊断和可视化靶向治疗及疗效评估提供了新的思路。