基于MR分子成像的分子探针及其研究进展

MR分子成像可以利用MRI技术并借助对比剂的生化特征来直接或间接地反映目的基因的情况,其核心任务的关键在于分子探针的选用。本文介绍了分子探针在MRI技术中的重要性及MR分子成像对分子探针的要求,且着重阐述了MR分子成像中分子探针的种类及其应用进展情况。     

CT/MRI双模态造影剂的制备及研究进展

电子计算机断层扫描（CT）用途广泛,常用于解剖学成像,骨成像和肿瘤成像等,但软组织对比度较低。核磁共振成像（MRI）的软组织对比度高,但成像时间长,价格昂贵。将CT成像技术与MRI技术合二为一使其优势互补,可以在短时间内得到更准确的生物信息。如今CT/MRI双模态造影剂相关的综述文献并不是很多。本文在CT/MRI双模态分子影像前驱物的基础上归纳一些制备CT/MRI双模态造影剂的方法,如纳米乳法,表面物理修饰法,表面化学修饰法,氯胺-T碘标记法,氧化还原法,并展望了未来CT/MRI双模态造影剂的发展。     

乳腺癌分子分型用荧光分子影像探针

目前,乳腺癌的临床诊断就是结合病理类型和分子分型 (免疫组化)。该方法是有创的,而且不能原位、实时地展现关键生物分子与临床关键信息之间的关系。本文介绍了利用分子影像技术对乳腺癌进行分子分型检测的最新研究进展。荧光成像灵敏度高,且不过分依赖图像分析,只需相应的荧光分子探针,即可实时、定量或半定量、多通道地得到肿瘤组织分子分型信息。因此,研制安全高效、组织穿透力强的近红外荧光分子探针是未来荧光成像技术和乳腺癌分子分型研究的重点。     

卵巢癌特异性MR分子探针的制备

目的 制备针对卵巢癌的特异性磁共振(magnetic resonance,MR)分子探针,并评价其体外转染SKOV3细胞的可行性.方法 琼脂糖凝胶阻滞实验确定探针中的多聚赖氨酸修饰的超顺磁性氧化铁(SPIO-PLL)及质粒pGenesil1-shRNA的最佳质量比,荧光显微镜观察绿色荧光蛋白在细胞中的表达以检测探针是否进入细胞;透射电子显微镜观察探针中铁在细胞中的部位;CCK-8法检测探针的细胞毒性;MR扫描检测探针转染后细胞的T2*信号强度改变.结果 当SPIO-PLL和质粒的质量比达6∶1时,二者有效结合;探针体外转染细胞后,可观察到绿色荧光蛋白表达,检测到铁颗粒存在于胞质内;在探针浓度低于50 mg/L的范围内,细胞存活率高于80％;探针转染后细胞的T2*信号强度明显降低(P＜0.01).结论 成功制备卵巢癌特异分子探针,在体外成功转染卵巢癌SKOV3细胞,对细胞毒性小,可被MR扫描敏感检测.     

荧光分子成像的探针技术及其应用

近几年,随着生物和基因技术的发展,荧光探针的获取手段越来越丰富.荧光探针的发展使得荧光分子成像技术及其应用备受关注.借助于荧光探针,可以对目标分子、蛋白质、基因等特异性成像,从而实现分子、蛋白、基因等的精确定位与分析,进一步实现疾病的早期诊断与治疗.主要对荧光分子成像技术中用到的荧光探针技术以及在生物医学领域的应用进行概述.     

基于表面解剖特征的人头部计算机断层与磁共振图像双模态融合

目的 探讨基于解剖标记的点配准在人头部CT及MRI双模态配准精度。 方法 4例患者行CT及MRI扫描,将扫描数据导入3D Slicer 4. 8.1以体素渲染方式进行三维重建。在10个备选的体表解剖特征点中,基于各点的5次定位误差在CT和MRI图像上选出相对应8个的解剖部位标记点坐标,按标记点数分为4、5、6、7、8个标记点组。利用奇异值分解（SVD）算法对两个模型进行对应点配准,利用标记点配准误差（FRE）对配准精度进行评估。 结果 双模态融合误差的FRE为2.68～6.54 mm。4、5、6、7、8个标记点组分别为（5.14±0.97）mm、（4.71±0.64）mm、（4.45±0.59）mm、（4.13±0.55）mm、（3.54±0.72）mm,相邻组间差异无统计学意义,8个标记点的FRE与4个标记点的FRE相比差异有统计学意义（P<0.05）。 结论 面部表面的解剖学特征可用于CT-MRI的双模态融合;CT-MRI的双模态融合FRE随着标记点数的增加而减小。     

核酸分子探针制备技术新进展

目前各种非同位素核酸分子杂交检测技术发展很快,而这些进展的关键在非同位素探针的制备。本文综述了最近几年各种非同位素核酸探针的制备技术,主要为生物素探针的制备技术、蛋白质标记探针及半抗原标记探针的制备技术。并对各种非同位素核酸探针的制备技术的新进展及其优缺点进行了初步比较。     

动态荧光分子成像技术研究进展

动态荧光分子成像技术能够描述荧光分子探针在生物体内吸收、分布以及排出的完整过程,是一种可以对生物体的生理、病理过程进行连续监测的动态成像技术.这项技术具有无电离辐射、成像速度快、灵敏度及特异度高、费用低廉等优点,在基础医学及临床医学研究中具有广阔的应用前景.从系统、算法和应用3个方面对动态荧光分子成像技术的研究进展进行了综述.     

MRI分子探针在阿尔茨海默病诊断的应用

淀粉样斑块是阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)早期最具特征性的病理改变,因此它可以作为早期诊断AD的重要指标,但传统的磁共振成像技术并不能很好探测AD的早期病理学改变。Aβ是淀粉样斑块的核心成分,它与某些特定化合物如硫磺素衍生物和刚果红衍生物等具有较强的亲和力,也能与一些多肽以及Aβ抗体结合,研制成基于相关化合物的分子探针,并把此类探针与磁共振成像技术相结合探测AD患者脑内的淀粉样斑块。本文就目前用于AD诊断的MRI分子探针的研究进展进行综述。     

Chelator-Free法标记介孔二氧化硅纳米颗粒用于乳腺癌靶向PET成像

目的 使用Chelator-Free法进行⁶⁸Ga标记介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs),制备新型正电子发射计算机断层显像(PET)分子探针,并检测其表征、生物安全性、放射性化学性能、体内生物分布及评估其体内乳腺癌靶向PET成像性能。方法 用模板法合成MSNs,对其进行纳米表征及生物安全性分析,明确其良好的生物安全性。并用Chelator-Free法进行⁶⁸Ga标记,制备出新型纳米PET分子探针⁶⁸Ga-MSNs,对其进行放射性化学分析,评估其在KM小鼠体内生物分布和对乳腺癌荷瘤小鼠的靶向PET成像性能。结果 MSNs平均粒径为85.03 nm,分散均匀,形貌优良。生物安全性分析显示MSNs在100μg/ml浓度下对细胞增殖无明显影响,显示出良好的生物安全性。⁶⁸Ga-MSNs的标记率大于95%,放射性化学分析显示,经纯化后⁶⁸Ga-MSNs放射性化学纯度大于98%,体外标记稳定性优良。KM小鼠体内生物分布显示⁶⁸Ga-MSNs主要分布于肝脏、脾脏和肺脏。乳...     

Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticle Probes for Molecular Imaging

The field of molecular imaging has recently seen rapid advances in the development of novel contrast agents and the implementation of insightful approaches to monitor biological processes non-invasively. In particular, superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIO) have demonstrated their utility as an important tool for enhancing magnetic resonance contrast, allowing researchers to monitor not only anatomical changes, but physiological and molecular changes as well. Applications have ranged from detecting inflammatory diseases via the accumulation of non-targeted SPIO in infiltrating macrophages to the specific identification of cell surface markers expressed on tumors. In this article, we attempt to illustrate the broad utility of SPIO in molecular imaging, including some of the recent developments, such as the transformation of SPIO into an activatable probe termed the magnetic relaxation switch.     

磁共振扩散张量成像的可视化方法研究进展

磁共振扩散张量成像(DT-MRI)与传统的扩散加权成像(DWI)相比能够更加准确地反映分子扩散的方向.大脑白质区的水分子扩散表现出显著的各向异性,因而DT-MRI技术在显示白质神经纤维和功能束的走行方向以及三维形态等方面具有极大的优越性.主要介绍了该技术的基本原理及目前常用的数据集可视化的方法.     

磁共振成像研究进展

经过20多年的发展,磁共振成像已经成为临床医学影像学检查的重要手段之一,它对各种严重疾病具有早期诊断和疗效监控能力,因此,磁共振成像技术是现代医学的新领域,代表着影像医学的发展方向。本文阐述了磁共振成像的最新发展和临床应用的各种方法,并展望了磁共振成像的发展前景。     

Diagnostic Efficacy of PET/CT Plus Brain MR Imaging for Detection of Extrathoracic Metastases in Patients with Lung Adenocarcinoma

We aimed to evaluate prospectively the efficacy of positron emission tomography (PET)/computed tomography (CT) plus brain magnetic resonance imaging (MRI) for detecting extrathoracic metastases in lung adenocarcinoma. Metastatic evaluations were feasible for 442 consecutive patients (M:F=238:204; mean age, 54 yr) with a lung adenocarcinoma who underwent PET/CT (CT, without IV contrast medium injection) plus contrast-enhanced brain MRI. The presence of metastases in the brain was evaluated by assessing brain MRI or PET/CT, and in other organs by PET/CT. Diagnostic efficacies for metastasis detection with PET/CT plus brain MRI and with PET/CT only were calculated on a per-patient basis and compared from each other. Of 442 patients, 88 (20%, including 50 [11.3%] with brain metastasis) had metastasis. Regarding sensitivity of overall extrathoracic metastasis detection, a significant difference was found between PET/CT and PET/CT plus brain MRI (68% vs. 84%; P=0.03). As for brain metastasis detection sensitivity, brain MRI was significantly higher than PET/CT (88% vs. 24%; P<0.001). By adding MRI to PET/CT, brain metastases were detected in additional 32 (7% of 442 patients) patients. In lung adenocarcinoma patients, significant increase in sensitivity can be achieved for detecting extrathoracic metastases by adding dedicated brain MRI to PET/CT and thus enhancing brain metastasis detection.     

PET/CT图像呼吸运动伪影校正研究进展

在正电子发射断层扫描成像/计算机断层扫描成像(PET/CT)扫描时,患者的呼吸运动造成胸腹部图像的伪影.呼吸运动伪影使得PET图像质量下降,肿瘤体积的估计值偏高,肿瘤组织的放射性定量分析不准确,因此严重影响胸腹部肿瘤的诊断和治疗计划的制定.PET/CT图像的呼吸运动伪影校正问题成为了近年来的一项重要课题.综述现有的PET/CT图像呼吸运动伪影校正方法,主要包括呼吸门控技术、基于图像配准的方法、基于图像重建和原始数据的方法,以及基于反卷积的图像恢复方法.在展望研究发展趋势的同时,就某些方法提出了可能的改进方案.     

溃疡性结肠炎相关的分子生物学研究进展

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)是一种以腹痛、腹泻及黏液脓血便为典型临床表现的慢性肠道疾病,其病灶呈连续性弥漫性分布,主要累及结肠的黏膜及黏膜下层.据流行病学统计,UC的发病率呈逐步增高的趋势,而其病因及发病机制尚未完全明确,目前认为是多元化因素综合作用的结果.本文就与UC相关的基因、细胞因子以及相关受体的研究进展作一综述.     

磁共振扩散峰度成像研究进展及新应用

扩散峰度成像(DKI)是一种新兴的扩散磁共振技术,它在传统扩散张量成像的基础上引入了四阶峰度,并以此量化组织中水分子扩散位移概率分布偏离高斯分布的程度,其附加的峰度信息对大脑组织的微观结构更敏感。从扩散峰度成像模型、数据采集参数、模型拟合以及由DKI发展而来的微观结构模型等方面,介绍DKI模型的研究进展和临床应用。最后简要讨论DKI模型存在的问题,并展望其在神经放射学各个方面所具有的广泛深远影响。