التصوير ما قبل السريري

الموسوعة الحرة

التصوير ما قبل السريري هو تصور الحيوانات الحية لأغراض البحث، [1] مثل تطوير الأدوية. لطالما كانت وسائل التصوير حاسمة للباحث في ملاحظة التغيرات، سواء على مستوى العضو أو الأنسجة أو الخلية أو المستوى الجزيئي، في الحيوانات التي تستجيب للتغيرات الفسيولوجية أو البيئية. أصبحت وسائل التصوير غير الجراحية والحيوية مهمة بشكل خاص لدراسة النماذج الحيوانية طوليًا. وبصورة عامة، يمكن تصنيف أنظمة التصوير هذه إلى تقنيات تصوير مورفولوجية/تشريحية في المقام الأول وتقنيات تصوير جزيئية في المقام الأول. [2] تُستخدم عادةً تقنيات مثل الموجات فوق الصوتية الدقيقة عالية التردد والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) والتصوير المقطعي المحوسب (CT) للتصوير التشريحي، بينما تُستخدم عادةً التصوير الضوئي ( الفلورسنت والتلألؤ الحيوي ) والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) والتصوير المقطعي المحوسب بانبعاث الفوتون المفرد (SPECT) للتصور الجزيئي. [2]

في هذه الأيام، يوفر العديد من المصنعين أنظمة متعددة الوسائط تجمع بين مزايا الوسائل التشريحية مثل التصوير المقطعي المحوسب والتصوير بالرنين المغناطيسي مع التصوير الوظيفي للتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والتصوير المقطعي بالإصدار الفوتوني المفرد. وكما هو الحال في السوق السريرية، فإن التركيبات الشائعة هي التصوير المقطعي بالإصدار الفوتوني المفرد/التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني/ التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني /التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني/الرنين المغناطيسي . [ بحاجة لمصدر ]

الموجات فوق الصوتية الدقيقة

المبدأ: تعمل الموجات فوق الصوتية الدقيقة عالية التردد من خلال توليد موجات صوتية غير ضارة من المحولات إلى الأنظمة الحية. ومع انتشار الموجات الصوتية عبر الأنسجة، تنعكس مرة أخرى ويلتقطها المحول، ومن ثم يمكن ترجمتها إلى صور ثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد. تم تطوير الموجات فوق الصوتية الدقيقة خصيصًا لأبحاث الحيوانات الصغيرة، بترددات تتراوح من 15 ميجا هرتز إلى 80 ميجا هرتز. [3]

نقاط القوة: الموجات فوق الصوتية الدقيقة هي طريقة التصوير الوحيدة في الوقت الفعلي في حد ذاتها، حيث تلتقط البيانات بسرعة تصل إلى 1000 إطار في الثانية. وهذا يعني أنها ليست قادرة فقط على تصور تدفق الدم في الجسم الحي ، بل يمكن استخدامها أيضًا لدراسة الأحداث عالية السرعة مثل تدفق الدم ووظيفة القلب لدى الفئران. أنظمة الموجات فوق الصوتية الدقيقة محمولة، ولا تتطلب أي مرافق مخصصة، وهي فعالة للغاية من حيث التكلفة مقارنة بالأنظمة الأخرى. كما أنها لا تخاطر بخلط النتائج من خلال الآثار الجانبية للإشعاع. حاليًا، من الممكن التصوير حتى 30 ميكرومتر، [3] مما يسمح بتصور الأوعية الدموية الدقيقة في تكوين الأوعية الدموية السرطانية . لتصوير الشعيرات الدموية، يمكن زيادة هذه الدقة إلى 3-5 ميكرومتر عن طريق حقن عوامل التباين الدقيقة. علاوة على ذلك، يمكن ربط الفقاعات الدقيقة بعلامات مثل مستقبلات جليكوبروتين IIb/IIIa المنشط (GPIIb/IIIa) على الصفائح الدموية والجلطات، [4] و α v β 3 integrin، بالإضافة إلى مستقبلات عامل نمو بطانة الأوعية الدموية (VEGFR)، من أجل توفير التصور الجزيئي. وبالتالي، فهي قادرة على مجموعة واسعة من التطبيقات التي لا يمكن تحقيقها إلا من خلال طرق التصوير المزدوجة مثل micro-MRI/PET. تتمتع أجهزة الموجات فوق الصوتية الدقيقة بخصائص فريدة تتعلق بواجهة بحث الموجات فوق الصوتية ، حيث يحصل مستخدمو هذه الأجهزة على إمكانية الوصول إلى البيانات الخام التي لا تتوفر عادةً في معظم أنظمة الموجات فوق الصوتية التجارية (الميكروية وغير الميكروية).

نقاط الضعف: على عكس التصوير بالرنين المغناطيسي الدقيق، والتصوير المقطعي المحوسب الدقيق، والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الدقيق، والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الدقيق، فإن الموجات فوق الصوتية الدقيقة لها عمق اختراق محدود. ومع زيادة التردد (وكذلك الدقة)، ينخفض ​​عمق التصوير الأقصى. عادةً، يمكن للموجات فوق الصوتية الدقيقة تصوير أنسجة بعمق حوالي 3 سم تحت الجلد، وهذا أكثر من كافٍ للحيوانات الصغيرة مثل الفئران. غالبًا ما يُنظر إلى أداء التصوير بالموجات فوق الصوتية على أنه مرتبط بخبرة ومهارات المشغل. ومع ذلك، يتغير هذا بسرعة حيث يتم تصميم الأنظمة في أجهزة سهلة الاستخدام تنتج نتائج قابلة للتكرار بدرجة عالية. أحد العيوب المحتملة الأخرى للموجات فوق الصوتية الدقيقة هو أن عوامل التباين الدقيقة المستهدفة لا يمكن أن تنتشر خارج الأوعية الدموية، حتى في الأورام. ومع ذلك، قد يكون هذا في الواقع مفيدًا لتطبيقات مثل تصوير تدفق الدم إلى الورم وتكوين الأوعية الدموية.

أبحاث السرطان: كان التقدم في الموجات فوق الصوتية الدقيقة قادرًا على مساعدة أبحاث السرطان بعدة طرق. على سبيل المثال، يمكن للباحثين بسهولة تحديد حجم الورم في بعدين وثلاثة أبعاد. ليس هذا فحسب، بل يمكن أيضًا ملاحظة سرعة تدفق الدم واتجاهه من خلال الموجات فوق الصوتية. علاوة على ذلك، يمكن استخدام الموجات فوق الصوتية الدقيقة للكشف عن سمية القلب وقياسها استجابة للعلاج المضاد للأورام، نظرًا لأنها طريقة التصوير الوحيدة التي تتمتع باكتساب الصور بشكل فوري. نظرًا لطبيعتها في الوقت الفعلي، يمكن للموجات فوق الصوتية الدقيقة أيضًا توجيه الحقن الدقيقة للأدوية والخلايا الجذعية وما إلى ذلك في الحيوانات الصغيرة دون الحاجة إلى تدخل جراحي. يمكن حقن عوامل التباين في الحيوان لإجراء تروية الورم في الوقت الفعلي والتصوير الجزيئي المستهدف وتحديد كمية المؤشرات الحيوية . مؤخرًا [ متى؟ ] ، ثبت أن الموجات فوق الصوتية الدقيقة هي طريقة فعالة لتوصيل الجينات. [5]

تصوير الدماغ بالموجات فوق الصوتية الوظيفية

على عكس جهاز الموجات فوق الصوتية الدقيقة التقليدي ذو حساسية تدفق الدم المحدودة، فقد ثبت أن أجهزة الموجات فوق الصوتية المخصصة في الوقت الفعلي والسريعة للغاية مع التسلسل والمعالجة المناسبة قادرة على التقاط التغيرات الديناميكية الدموية الدقيقة للغاية في دماغ الحيوانات الصغيرة في الوقت الفعلي. يمكن بعد ذلك استخدام هذه البيانات لاستنتاج النشاط العصبي من خلال الاقتران العصبي الوعائي. يمكن اعتبار تقنية التصوير بالموجات فوق الصوتية الوظيفية (fUS) بمثابة نظير للتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI). يمكن استخدام fUS لتصوير الأوعية الدموية في الدماغ ورسم خرائط النشاط الوظيفي للدماغ والاتصال الوظيفي للدماغ من الفئران إلى الرئيسيات بما في ذلك الحيوانات المستيقظة.

ميكروبات

المبدأ: تعمل تقنية التصوير المقطعي الضوئي الصوتي على الظاهرة الطبيعية للأنسجة للتمدد الحراري المرن عند تحفيزها بالموجات الكهرومغناطيسية المطبقة خارجيًا، مثل نبضات الليزر القصيرة. يتسبب هذا في انبعاث موجات فوق صوتية من هذه الأنسجة، والتي يمكن بعد ذلك التقاطها بواسطة محول الموجات فوق الصوتية. يعتمد التمدد الحراري المرن والموجات فوق الصوتية الناتجة على طول موجة الضوء المستخدم. تسمح تقنية التصوير المقطعي الضوئي الصوتي بعدم التدخل تمامًا عند تصوير الحيوان. هذا مهم بشكل خاص عند العمل مع نماذج أورام المخ، [6] والتي يصعب دراستها بشكل سيئ السمعة.

نقاط القوة: يمكن وصف تقنية Micro-PAT بأنها وسيلة تصوير يمكن تطبيقها في مجموعة متنوعة من الوظائف. فهي تجمع بين الحساسية العالية للتصوير الضوئي والدقة المكانية العالية للتصوير بالموجات فوق الصوتية. ولهذا السبب، فهي لا تستطيع تصوير البنية فحسب، بل يمكنها أيضًا الفصل بين أنواع الأنسجة المختلفة، ودراسة الاستجابات الديناميكية الدموية ، وحتى تتبع عوامل التباين الجزيئية المرتبطة بجزيئات بيولوجية محددة. علاوة على ذلك، فهي غير جراحية ويمكن إجراؤها بسرعة، مما يجعلها مثالية للدراسات الطولية لنفس الحيوان.

نقاط الضعف: نظرًا لأن micro-PAT لا يزال محدودًا بقوة اختراق الضوء والصوت، فإنه لا يتمتع بعمق اختراق غير محدود. ومع ذلك، يكفي المرور عبر جمجمة الفئران والصورة حتى بضعة سنتيمترات لأسفل، وهو أكثر من كافٍ لمعظم الأبحاث على الحيوانات. عيب آخر في micro-PAT هو أنه يعتمد على الامتصاص الضوئي للأنسجة لتلقي ردود الفعل، وبالتالي يصعب تصور الأنسجة ذات الأوعية الدموية الضعيفة مثل البروستاتا. [7] حتى الآن، توجد 3 أنظمة متاحة تجاريًا في السوق، وهي من إنتاج VisualSonics وiThera وEndra، والأخير هو الجهاز الوحيد الذي يقوم باكتساب صور ثلاثية الأبعاد حقيقية.

أبحاث السرطان: لقد أعاقت دراسة سرطانات المخ بشكل كبير بسبب عدم وجود وسيلة تصوير سهلة لدراسة الحيوانات في الجسم الحي . للقيام بذلك، غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى فتح الجمجمة ، بالإضافة إلى ساعات من التخدير والتهوية الميكانيكية وما إلى ذلك، مما يغير بشكل كبير من المعايير التجريبية. لهذا السبب، اكتفى العديد من الباحثين بالتضحية بالحيوانات في نقاط زمنية مختلفة ودراسة أنسجة المخ بالطرق النسيجية التقليدية. بالمقارنة مع الدراسة الطولية في الجسم الحي ، هناك حاجة إلى المزيد من الحيوانات للحصول على نتائج مهمة، وحساسية التجربة بأكملها موضع شك. وكما ذكرنا سابقًا، فإن المشكلة لا تكمن في إحجام الباحثين عن استخدام وسائل التصوير في الجسم الحي ، بل في نقص الوسائل المناسبة. على سبيل المثال، على الرغم من أن التصوير الضوئي يوفر بيانات وظيفية سريعة وتحليل الهيموجلوبين الأكسجيني والديوكسي ، [7] إلا أنه يتطلب فتح الجمجمة ويوفر بضع مئات من الميكرومتر فقط من عمق الاختراق. علاوة على ذلك، فإنه يركز على منطقة واحدة من الدماغ، في حين أوضح البحث على ما يبدو أن وظيفة الدماغ مترابطة ككل. من ناحية أخرى، فإن التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي الدقيق مكلف للغاية، ويقدم دقة ضعيفة وأوقات التقاط صور عند مسح الدماغ بالكامل. كما أنه يوفر القليل من المعلومات حول الأوعية الدموية. وقد ثبت أن التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي الدقيق يمثل تحسينًا كبيرًا على أجهزة التصوير العصبي الموجودة في الجسم الحي . إنه سريع وغير جراحي ويوفر وفرة من مخرجات البيانات. يمكن للتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي الدقيق تصوير الدماغ بدقة مكانية عالية، واكتشاف عوامل التباين المستهدفة الجزيئية، وتحديد المعلمات الوظيفية في نفس الوقت مثل SO2 وHbT، وتوفير معلومات تكميلية من التصوير الوظيفي والجزيئي والتي ستكون مفيدة للغاية في تحديد كمية الورم والتحليل العلاجي المرتكز على الخلايا. [6]

التصوير بالرنين المغناطيسي الدقيق

المبدأ: يستغل التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) المحاذاة المغناطيسية النووية للذرات المختلفة داخل المجال المغناطيسي لتوليد الصور. تتكون أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي من مغناطيسات كبيرة تولد مجالات مغناطيسية حول هدف التحليل. [8] تتسبب هذه المجالات المغناطيسية في محاذاة الذرات ذات الرقم الكمي المغزلي غير الصفري مثل الهيدروجين والغادولينيوم والمنجنيز مع ثنائي القطب المغناطيسي على طول المجال المغناطيسي. يتم تطبيق إشارة تردد لاسلكي (RF) مطابقة بشكل وثيق لتردد تقدم لارمور لنوى الهدف، مما يزعج محاذاة النوى مع المجال المغناطيسي. بعد نبضة التردد اللاسلكي، تسترخي النوى وتصدر إشارة تردد لاسلكي مميزة، يتم التقاطها بواسطة الجهاز. باستخدام هذه البيانات، سيولد الكمبيوتر صورة للموضوع بناءً على خصائص الرنين لأنواع الأنسجة المختلفة.

نظام التصوير بالرنين المغناطيسي قبل السريري الخالي من مادة التبريد 7T – يظهر هذا سلسلة MRS 7000

منذ عام 2012، أدى استخدام تقنية المغناطيس الخالية من المبردات إلى تقليل متطلبات البنية التحتية والاعتماد على توافر المبردات المبردة التي يصعب الحصول عليها بشكل متزايد. [9]

نقاط القوة: تتمثل ميزة التصوير بالرنين المغناطيسي الدقيق في أنه يتمتع بدقة مكانية جيدة، تصل إلى 100 ميكرومتر وحتى 25 ميكرومتر في المجالات المغناطيسية عالية القوة للغاية. كما يتمتع بدقة تباين ممتازة للتمييز بين الأنسجة الطبيعية والمرضية. يمكن استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الدقيق في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك التصوير التشريحي والوظيفي والجزيئي. وعلاوة على ذلك، نظرًا لأن آلية التصوير بالرنين المغناطيسي الدقيق تعتمد على المجال المغناطيسي، فهو أكثر أمانًا مقارنة بوسائل التصوير القائمة على الإشعاع مثل التصوير المقطعي المحوسب الدقيق والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الدقيق.

نقاط الضعف: أحد أكبر عيوب التصوير بالرنين المغناطيسي الدقيق هو تكلفته. اعتمادًا على القوة المغناطيسية (التي تحدد الدقة)، تتراوح الأنظمة المستخدمة لتصوير الحيوانات بين 1.5 و 14 تسلا في كثافة التدفق المغناطيسي من مليون دولار إلى أكثر من 6 ملايين دولار، حيث تكلف معظم الأنظمة حوالي 2 مليون دولار. علاوة على ذلك، فإن وقت التقاط الصورة طويل للغاية، ويمتد إلى دقائق وحتى ساعات. قد يؤثر هذا سلبًا على الحيوانات التي يتم تخديرها لفترات طويلة من الزمن. بالإضافة إلى ذلك، يلتقط التصوير بالرنين المغناطيسي الدقيق عادةً لقطة سريعة للموضوع في الوقت المناسب، وبالتالي فهو غير قادر على دراسة تدفق الدم والعمليات الأخرى في الوقت الفعلي بشكل جيد. حتى مع التطورات الأخيرة في التصوير بالرنين المغناطيسي الدقيق الوظيفي عالي القوة، لا يزال هناك حوالي 10-15 ثانية من التأخير للوصول إلى شدة الإشارة القصوى، [10] مما يجعل الوصول إلى معلومات مهمة مثل تحديد سرعة تدفق الدم أمرًا صعبًا.

أبحاث السرطان: غالبًا ما يتم استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الدقيق لتصوير الدماغ نظرًا لقدرته على اختراق الجمجمة بطريقة غير جراحية. نظرًا لدقته العالية، يمكن للتصوير بالرنين المغناطيسي الدقيق أيضًا اكتشاف الأورام الصغيرة المبكرة. يمكن أيضًا استخدام الجسيمات النانوية البارامغناطيسية المرتبطة بالأجسام المضادة لزيادة الدقة وتصور التعبير الجزيئي في النظام. [2]

أبحاث السكتة الدماغية وإصابات الدماغ الرضحية: غالبًا ما يتم استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الدقيق للتصوير التشريحي في أبحاث السكتة الدماغية وإصابات الدماغ الرضحية. التصوير الجزيئي هو مجال بحثي جديد. [11] [12]

التصوير المقطعي المحوسب الدقيق

نظام التصوير المقطعي المحوسب الدقيق
رسم تخطيطي لحجم جمجمة فأر تم إعادة بنائها باستخدام التصوير المقطعي المحوسب

المبدأ: يعمل التصوير المقطعي المحوسب (CT) من خلال الأشعة السينية التي تنبعث من مصدر إشعاع مركّز يدور حول موضوع الاختبار الموجود في منتصف ماسح الأشعة المقطعية. [2] يتم تخفيف الأشعة السينية بمعدلات مختلفة اعتمادًا على كثافة الأنسجة التي تمر من خلالها، ثم يتم التقاطها بواسطة أجهزة استشعار على الطرف المقابل لماسح الأشعة المقطعية من مصدر الانبعاث. على عكس الأشعة السينية التقليدية ثنائية الأبعاد، نظرًا لأن مصدر الانبعاث في ماسح الأشعة المقطعية يدور حول الحيوان، يمكن بعد ذلك دمج سلسلة من الصور ثنائية الأبعاد في هياكل ثلاثية الأبعاد بواسطة الكمبيوتر.

نقاط القوة: يمكن أن تتمتع تقنية التصوير المقطعي المحوسب الدقيق بدقة مكانية ممتازة، والتي يمكن أن تصل إلى 6 ميكرومتر عند دمجها مع عوامل التباين. ومع ذلك، فإن جرعة الإشعاع اللازمة لتحقيق هذه الدقة قاتلة للحيوانات الصغيرة، والدقة المكانية التي تبلغ 50 ميكرومتر هي تمثيل أفضل لحدود تقنية التصوير المقطعي المحوسب الدقيق. كما أنها جيدة من حيث أوقات التقاط الصور، والتي يمكن أن تكون في نطاق دقائق للحيوانات الصغيرة. [8] بالإضافة إلى ذلك، فإن تقنية التصوير المقطعي المحوسب الدقيق ممتازة لتصوير العظام.

نقاط الضعف: أحد العيوب الرئيسية للتصوير المقطعي المحوسب الدقيق هو جرعة الإشعاع الموضوعة على الحيوانات التجريبية. على الرغم من أن هذا ليس مميتًا بشكل عام، إلا أن الإشعاع مرتفع بما يكفي للتأثير على الجهاز المناعي والمسارات البيولوجية الأخرى، مما قد يغير في النهاية النتائج التجريبية. [13] أيضًا، قد يؤثر الإشعاع على حجم الورم في نماذج السرطان لأنه يحاكي العلاج الإشعاعي ، وبالتالي قد تكون هناك حاجة إلى مجموعات تحكم إضافية لمراعاة هذا المتغير المربك المحتمل . بالإضافة إلى ذلك، فإن دقة التباين في التصوير المقطعي المحوسب الدقيق ضعيفة للغاية، وبالتالي فهي غير مناسبة للتمييز بين أنواع الأنسجة المتشابهة، مثل الأنسجة الطبيعية مقابل الأنسجة المريضة.

أبحاث السرطان: غالبًا ما يتم استخدام التصوير المقطعي المحوسب الدقيق كنظام تصوير تشريحي في أبحاث الحيوانات بسبب الفوائد التي تم ذكرها سابقًا. يمكن أيضًا حقن عوامل التباين لدراسة تدفق الدم. ومع ذلك، يصعب ربط عوامل التباين للتصوير المقطعي المحوسب الدقيق، مثل اليود، بالأهداف الجزيئية1، وبالتالي نادرًا ما يتم استخدامه في تقنيات التصوير الجزيئي. على هذا النحو، غالبًا ما يتم دمج التصوير المقطعي المحوسب الدقيق مع التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني/التصوير المقطعي المحوسب بالإصدار الفوتوني المفرد للتصوير التشريحي والجزيئي في الأبحاث. [14]

ميكرو PET

المبدأ: تقوم تقنية التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) بتصوير الأنظمة الحية عن طريق تسجيل أشعة جاما عالية الطاقة المنبعثة من داخل الجسم. [15] يأتي مصدر الإشعاع من الجزيئات البيولوجية المرتبطة بإصدار البوزيترونات، مثل 18F-FDG (فلوديوكسي جلوكوز)، الذي يتم حقنه في جسم الاختبار. ومع تحلل النظائر المشعة، فإنها تصدر البوزيترونات التي تفنى مع الإلكترونات الموجودة بشكل طبيعي في الجسم. ينتج عن هذا شعاعان جاما على مسافة ~180 درجة، يتم التقاطهما بواسطة أجهزة استشعار على طرفي متقابلين من جهاز التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني. يسمح هذا بتحديد أحداث الانبعاث الفردية داخل الجسم، وإعادة بناء مجموعة البيانات لإنتاج الصور.

نقاط القوة: تكمن قوة تقنية التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الدقيق في أنها تتمتع بعمق تصوير غير محدود عمليًا نظرًا لوجود مصدر الإشعاع داخل الحيوان. كما أن وقت الاستحواذ سريع إلى حد معقول، وعادة ما يكون في حدود دقائق. ونظرًا لأن الأنسجة المختلفة لها معدلات مختلفة من امتصاص المجسات الجزيئية المشعة، فإن تقنية التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الدقيق حساسة للغاية للتفاصيل الجزيئية، وبالتالي فإن النانوجرامات فقط من المجسات الجزيئية مطلوبة للتصوير. [15]

نقاط الضعف: النظائر المشعة المستخدمة في التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الدقيق لها عمر نصف قصير جدًا (110 دقائق لـ 18F-FDG). ومن أجل توليد هذه النظائر، هناك حاجة إلى سيكلوترونات في مختبرات الكيمياء الإشعاعية على مقربة من آلات التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الدقيق. كما أن الإشعاع قد يؤثر على حجم الورم في نماذج السرطان لأنه يحاكي العلاج الإشعاعي، وبالتالي قد تكون هناك حاجة إلى مجموعات تحكم إضافية لمراعاة هذا المتغير المربك المحتمل. كما أن التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الدقيق لديه دقة مكانية ضعيفة تبلغ حوالي 1 مم. ومن أجل إجراء بحث شامل لا يشمل التصوير الجزيئي فحسب، بل وأيضًا التصوير التشريحي، يجب استخدام التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الدقيق جنبًا إلى جنب مع التصوير بالرنين المغناطيسي الدقيق أو التصوير المقطعي المحوسب الدقيق، مما يقلل من إمكانية الوصول إلى العديد من الباحثين بسبب التكلفة العالية والمرافق المتخصصة.

أبحاث السرطان: تُستخدم تقنية التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني على نطاق واسع في علم الأورام السريري، وبالتالي يمكن ترجمة نتائج أبحاث الحيوانات الصغيرة بسهولة. وبسبب الطريقة التي يتم بها استقلاب 18F-FDG بواسطة الأنسجة، فإنها تؤدي إلى وضع علامات إشعاعية مكثفة في معظم أنواع السرطان، مثل أورام المخ والكبد. يمكن تتبع أي مركب بيولوجي تقريبًا بواسطة تقنية التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الدقيق، طالما يمكن ربطه بنظير مشع، مما يجعله مناسبًا لدراسة مسارات جديدة.

مايكرو-سبكت

مسح SPECT عالي الدقة 99 م للفأر Tc-MDP: صورة متحركة لإسقاطات دوارة ذات شدة قصوى.

المبدأ: على غرار التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني، يصور التصوير المقطعي بالإصدار الفوتوني المفرد (SPECT) أيضًا الأنظمة الحية من خلال أشعة غاما المنبعثة من داخل الجسم. وعلى عكس التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني، فإن النظائر المشعة المستخدمة في التصوير المقطعي بالإصدار الفوتوني المفرد (مثل التكنيشيوم-99م ) تصدر أشعة غاما مباشرة، [8] بدلاً من أحداث الفناء للبوزيترون والإلكترون. ثم يتم التقاط هذه الأشعة بواسطة كاميرا غاما تدور حول الجسم ثم يتم تقديمها في صور.

نقاط القوة: تتمثل فائدة هذا النهج في أن النظائر النووية متاحة بسهولة أكبر بكثير، وأرخص، ولها عمر نصف أطول مقارنة بنظائر PET الدقيقة. مثل PET الدقيقة، يتمتع micro-SPECT أيضًا بحساسية جيدة جدًا ولا يلزم سوى نانوجرامات من المجسات الجزيئية. [15] علاوة على ذلك، من خلال استخدام نظائر مشعة ذات طاقة مختلفة مقترنة بأهداف جزيئية مختلفة، يتمتع micro-SPECT بميزة على micro-PET في القدرة على تصوير العديد من الأحداث الجزيئية في وقت واحد. في الوقت نفسه، على عكس PET الدقيقة، يمكن أن يصل micro-SPECT إلى دقة مكانية عالية جدًا من خلال استكشاف مبدأ التجميع بالثقب الدقيق (Beekman et al.) [16] في هذا النهج، من خلال وضع الكائن (مثل القوارض) بالقرب من فتحة الثقب الدقيق، يمكن للمرء الوصول إلى تكبير عالٍ لإسقاطه على سطح الكاشف والتعويض بشكل فعال عن الدقة الجوهرية للبلورة.

نقاط الضعف: لا يزال التصوير المقطعي المحوسب بالإصدار الفوتوني المفرد (Micro-SPECT) يحتوي على قدر كبير من الإشعاع الذي قد يؤثر على المسارات الفسيولوجية والمناعية في الحيوانات الصغيرة. كما قد يؤثر الإشعاع على حجم الورم في نماذج السرطان لأنه يحاكي العلاج الإشعاعي ، وبالتالي قد تكون هناك حاجة إلى مجموعات تحكم إضافية لمراعاة هذا المتغير المربك المحتمل . يمكن أن يكون التصوير المقطعي المحوسب بالإصدار الفوتوني المفرد (Micro-SPECT) أيضًا أقل حساسية من التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) بما يصل إلى مرتبتين من حيث الحجم. [2] علاوة على ذلك، تتطلب عملية وسم المركبات باستخدام نظائر التصوير المقطعي المحوسب بالإصدار الفوتوني المفرد (Micro-SPECT) مولاريات مخلبية قد تغير خصائصها الكيميائية الحيوية أو الفيزيائية.

أبحاث السرطان: غالبًا ما يستخدم التصوير المقطعي المحوسب بالإصدار الفوتوني المفرد في أبحاث السرطان للتصوير الجزيئي للربيطات الخاصة بالسرطان. ويمكن استخدامه أيضًا لتصوير الدماغ بسبب قوته الاختراقية. ونظرًا لأن النظائر المشعة الأحدث تتضمن جسيمات نانوية مثل جسيمات أكسيد الحديد النانوية الموسومة بـ 99mTC ، فمن المحتمل أن يتم دمجها مع أنظمة توصيل الأدوية في المستقبل. [14]

تم تطوير أنظمة SPECT التالية للحيوانات الصغيرة في مجموعات مختلفة وهي متوفرة تجارياً:

مرجع ماركة وصف النظام نصف قطر الدوران (سم) الدقة (مم) الحساسية (cps/MBq)
ساجدي وآخرون،

2014، [17]

هايريسبيكت [18] بلورات CsI(Tl) ذات البكسلات،

جهاز تحديد الثقوب المتوازية LEHR، تصوير الفئران والجرذان

25 1.7 36
ماجوتا وآخرون،

2011، [19]

إنفيون بلورات NaI(Tl)،

مقاييس ذات ثقب دبوس واحد 0.5 مم

25 0.84 35.3
فان دير هاف وآخرون،

2009، إيفاششينكو وآخرون، 2015، [20] [21]

يو-سبيكت 2 ثلاث بلورات ثابتة من NaI(Tl)،

75 ثقبًا صغيرًا في 5 حلقات، بدون إرسال متعدد

غير متوفر 0.25 أفضل 340 (0.25 مم)

13000 أفضل

ديل جويرا وآخرون،

2007، [22]

اكس-سبيكت كاشفان دواران لـ NaI(Tl)،

فتحات مختلفة

غير متوفر 0.62 أفضل 855

التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والتصوير بالرنين المغناطيسي المشترك

تظهر الصورة نظام تصوير بالرنين المغناطيسي متعدد الوسائط 3T قبل السريرية مع مقطع PET للتصوير المتسلسل.

المبدأ: تقدم تقنية PET-MR لتصوير الحيوانات الصغيرة تقدمًا كبيرًا في تقنية التصوير الوظيفي عالية الأداء، وخاصةً عند دمجها مع نظام التصوير بالرنين المغناطيسي الخالي من المبردات. يوفر نظام PET-MR تباينًا فائقًا للأنسجة الرخوة وقدرة تصوير جزيئية رائعة للتصور والقياس والدراسات الانتقالية. يمكن استخدام نظام PET-MR قبل السريري للتصوير متعدد الوسائط في وقت واحد. يقلل استخدام تقنية المغناطيس الخالية من المبردات أيضًا بشكل كبير من متطلبات البنية التحتية والاعتماد على توافر المبردات المبردة التي يصعب الحصول عليها بشكل متزايد.

نقاط القوة: يمكن للباحثين استخدام عملية PET أو MRI المستقلة، أو استخدام التصوير متعدد الوسائط. يمكن تنفيذ تقنيات PET وMRI إما بشكل مستقل (باستخدام إما أنظمة PET أو MRI كأجهزة مستقلة)، أو بالتتابع (باستخدام PET المشبك) أمام فتحة نظام MRI، أو في وقت واحد (مع إدخال PET داخل مغناطيس MRI). يوفر هذا صورة أكثر دقة بكثير وبسرعة أكبر بكثير. من خلال تشغيل أنظمة PET وMRI في وقت واحد يمكن زيادة سير العمل داخل المختبر. يشتمل نظام MR-PET من MR Solutions على أحدث التقنيات في مضاعفات الصور السليكونية (SiPM)، مما يقلل بشكل كبير من حجم النظام ويتجنب مشاكل استخدام مضاعفات الصور أو أنواع أخرى من أجهزة الكشف القديمة داخل المجال المغناطيسي لـ MRI. خصائص أداء SiPM مماثلة لـ PMT التقليدية، ولكن مع المزايا العملية لتكنولوجيا الحالة الصلبة.

نقاط الضعف: نظرًا لأن هذا مزيج من أنظمة التصوير، فإن نقاط الضعف المرتبطة بكل طريقة تصوير يتم تعويضها إلى حد كبير من خلال الأخرى. في PET-MR المتسلسل، يحتاج المشغل إلى السماح بقليل من الوقت لنقل الموضوع بين وضعي التقاط PET وMR. يتم إلغاء هذا في PET-MR المتزامن. ومع ذلك، في أنظمة PET-MR المتسلسلة، من السهل تثبيت حلقة PET نفسها أو فصلها ونقلها بين الغرف للاستخدام المستقل. يحتاج الباحث إلى معرفة كافية لتفسير الصور والبيانات من النظامين المختلفين وسيتطلب تدريبًا على ذلك.

أبحاث السرطان: إن الجمع بين التصوير بالرنين المغناطيسي والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني أكثر كفاءة من حيث الوقت من استخدام تقنية واحدة في كل مرة. كما يمكن تسجيل الصور من التقنيتين بدقة أكبر، حيث أن التأخير الزمني بين التقنيتين محدود بالنسبة لأنظمة التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والتصوير بالرنين المغناطيسي المتتالية، وغير موجود فعليًا بالنسبة للأنظمة المتزامنة. وهذا يعني أن الفرصة ضئيلة أو معدومة للحركة الكلية للموضوع بين عمليات الاستحواذ.

التصوير بالرنين المغناطيسي الفوتوني المفرد المشترك

نظام التصوير ما قبل السريري مع SPECT القابل للتثبيت

المبدأ: يعتمد التصوير بالرنين المغناطيسي الفوتوني المفرد الجديد للحيوانات الصغيرة على تقنية الثقوب المتعددة، مما يسمح بدقة عالية وحساسية عالية. عند اقترانه بالتصوير بالرنين المغناطيسي الخالي من المبردات، تعمل تقنية التصوير بالرنين المغناطيسي الفوتوني المفرد المدمجة على زيادة سير العمل في مختبرات الأبحاث بشكل كبير مع تقليل متطلبات البنية الأساسية للمختبرات والتعرض لإمدادات المبردات. [23]

نقاط القوة: لم تعد مرافق البحث بحاجة إلى شراء أنظمة متعددة ويمكنها الاختيار بين تكوينات مختلفة لتصوير النظام. يمكن استخدام كل من معدات SPECT أو MRI كجهاز مستقل على مقعد، أو يمكن إجراء التصوير المتسلسل عن طريق تثبيت وحدة SPECT على نظام MRI. ينتقل الحيوان تلقائيًا من نمط إلى آخر على طول نفس المحور. من خلال إدخال وحدة SPECT داخل مغناطيس MRI، يكون الاستحواذ المتزامن على بيانات SPECT و MRI ممكنًا. يمكن زيادة سير العمل في المختبر عن طريق الحصول على أنماط متعددة لنفس الموضوع في جلسة واحدة أو عن طريق تشغيل أنظمة SPECT و MRI بشكل منفصل، وتصوير مواضيع مختلفة في نفس الوقت. يتوفر SPECT-MR في تكوينات مختلفة مع مجال رؤية محوري مختلف، مما يسمح بالتصوير من الفئران إلى الجرذان.

نقاط الضعف: نظرًا لأن هذا مزيج من أنظمة التصوير، فإن نقاط الضعف المرتبطة بإحدى طرق التصوير الأخرى لم تعد قابلة للتطبيق. في التصوير بالرنين المغناطيسي SPECT-MR المتسلسل، يحتاج المشغل إلى تخصيص القليل من الوقت لنقل الموضوع بين وضعي التقاط SPECT وMR. يتم إلغاء هذا في التصوير بالرنين المغناطيسي SPECT-MR المتزامن. ومع ذلك، بالنسبة للتصوير بالرنين المغناطيسي SPECT-MR المتسلسل، عندما يتم تثبيت وحدة SPECT، يكون من السهل تثبيتها أو إيقاف تشغيلها ونقلها بين الغرف. يجب أن يكون لدى الباحث معرفة كافية لتفسير مخرجات نظامين مختلفين وسيتطلب ذلك تدريبًا على ذلك.

أبحاث السرطان: يوفر الجمع بين التصوير بالرنين المغناطيسي، الذي يستخدم كتقنية تصوير غير جراحية، والتصوير المقطعي بالإصدار الفوتوني المفرد نتائج أسرع بكثير مقارنة باستخدام تقنية واحدة في كل مرة. كما يمكن تسجيل الصور من التقنيتين بدقة أكبر، حيث أن التأخير الزمني بين التقنيتين محدود بالنسبة لأنظمة التصوير المقطعي بالإصدار الفوتوني المفرد المتتالية، وغير موجود فعليًا بالنسبة للأنظمة المتزامنة. وهذا يعني أنه لا توجد فرصة تذكر للحركة الكلية للموضوع بين عمليات الاستحواذ. من خلال التشغيل المنفصل والمستقل لأنظمة التصوير بالرنين المغناطيسي والتصوير المقطعي بالإصدار الفوتوني المفرد، يمكن بسهولة زيادة سير العمل.

التصوير البصري

المبدأ: ينقسم التصوير الضوئي إلى فلوري وتلألؤ حيوي .

  • تعتمد تقنية التصوير الفلوري على الفلوروكرومات الموجودة داخل الجسم والتي يتم إثارتها بواسطة مصدر ضوء خارجي، والتي تصدر ضوءًا بطول موجي مختلف استجابةً لذلك. تتضمن الفلوروكرومات التقليدية GFP وRFP والعديد من الطفرات الخاصة بهما. ومع ذلك، تظهر تحديات كبيرة في الجسم الحي بسبب الفلورسنت الذاتي للأنسجة عند أطوال موجية أقل من 700 نانومتر. وقد أدى هذا إلى الانتقال إلى الأصباغ القريبة من الأشعة تحت الحمراء والبروتينات الفلورية تحت الحمراء (700 نانومتر - 800 نانومتر) والتي أثبتت جدوى أكبر بكثير للتصوير الحيوي بسبب الفلورسنت الذاتي المنخفض جدًا للأنسجة واختراق الأنسجة بشكل أعمق عند هذه الأطوال الموجية. [24] [25] [26] [27]
  • من ناحية أخرى، يعتمد التصوير الحيوي على الضوء الناتج عن التفاعلات الأنزيمية الكيميائية الضوئية. في كل من التصوير الفلوري والتصوير الحيوي الضوئي، يتم التقاط إشارات الضوء بواسطة كاميرات جهاز اقتران الشحنة (CCD) المبردة حتى -150 درجة مئوية، مما يجعلها حساسة للغاية للضوء. [2] في الأحداث التي يتم فيها إنتاج المزيد من الضوء، يمكن استخدام كاميرات أقل حساسية أو حتى العين المجردة لتصور الصورة.

نقاط القوة: التصوير الضوئي سريع وسهل الأداء، وغير مكلف نسبيًا مقارنة بالعديد من طرق التصوير الأخرى. علاوة على ذلك، فهو حساس للغاية، حيث يمكنه اكتشاف الأحداث الجزيئية في نطاق 10-15 ميكرومتر. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن التصوير الحيوي الضوئي لا يتطلب إثارة المراسل، بل يتطلب تفاعل التحفيز نفسه، فهو مؤشر على العملية البيولوجية / الجزيئية ولا يحتوي على أي ضوضاء خلفية تقريبًا. [8]

نقاط الضعف: كان عمق الاختراق أحد نقاط الضعف الرئيسية في التصوير الضوئي، والذي في حالة الأصباغ المرئية لا يتجاوز بضعة ملليمترات. وقد سمح الفلورسنت القريب من الأشعة تحت الحمراء بعمق عدة سنتيمترات ليكون ممكنًا. [24] [25] ونظرًا لأن الضوء في منطقة الأشعة تحت الحمراء يتمتع بأفضل عمق اختراق، فقد تم تصميم العديد من الفلوروكرومات خصيصًا لتكون مثارة بشكل مثالي في هذه المنطقة. [26] في التصوير الضوئي، يكون للفلورسنت دقة محدودة بانحراف الضوء ~270 نانومتر، ويكون للتألق الحيوي دقة ~1-10 مم، اعتمادًا على وقت الاستحواذ، مقارنةً بالتصوير بالرنين المغناطيسي عند 100 ميكرومتر، والموجات فوق الصوتية الدقيقة عند 30 ميكرومتر.

أبحاث السرطان: نظرًا لضعف عمق الاختراق، فإن التصوير الضوئي يستخدم عادةً للأغراض الجزيئية فقط، وليس التصوير التشريحي. نظرًا لضعف عمق الاختراق في الأطوال الموجية المرئية، فإنه يستخدم للنماذج تحت الجلد للسرطان، ومع ذلك فإن الفلورسنت القريب من الأشعة تحت الحمراء مكّن النماذج التقويمية من أن تكون ممكنة الآن. [28] غالبًا ما تتم دراسة التحقيق في التعبير عن بروتين معين في السرطان وتأثيرات الأدوية على هذه التعبيرات في الجسم الحي باستخدام جينات مراسلة مشعة للضوء معدلة وراثيًا. [2] يسمح هذا أيضًا بتحديد آليات استهداف الجينات الانتقائية للأنسجة في السرطان وما بعده. [29]

التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والتصوير الفلوري

تصوير فلوري متعدد الألوان لخلايا HeLa الحية مع الميتوكوندريا الموسومة (باللون الأحمر) والأكتين (باللون الأخضر) والنوى (باللون الأزرق). يبلغ حجم كل خلية حوالي 10 ميكرومتر وتظهر الصور أن التصوير الضوئي يسمح بدقة ≤1 ميكرومتر.

المبدأ: تمكن كيمياء الديوكسابورولان من وسم الأجسام المضادة بالفلورايد المشع ( 18 درجة فهرنهايت ) [30] أو خلايا الدم الحمراء ، [31] مما يسمح بالتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) والتصوير الفلوري للسرطان [32] [33] والنزيف ، [31] على التوالي. يستخدم نظام المراسل المشتق من الإنسان والوراثي والباعث للبوزيترون والفلورسنت (HD-GPF) بروتينًا بشريًا و PSMA وغير مناعي وجزيء صغير باعث للبوزيترون (مرتبط بالبورون 18 درجة فهرنهايت ) وفلورسنت للتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني ثنائي النمط والتصوير الفلوري للخلايا المعدلة بالجينوم، مثل السرطان أو CRISPR / Cas9 أو خلايا CAR T ، في فأر كامل. [32] تنبأ الحائز على جائزة نوبل عام 2008، روجر واي تسين ، بدمج طرق التصوير هذه للتعويض عن نقاط الضعف في تقنيات التصوير الفردية. [34]

نقاط القوة: يجمع بين نقاط قوة التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والتصوير الضوئي ، الفلورسنت . يسمح التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني بالتصوير التشريحي لتحديد موقع الخلايا المصنّفة في الحيوانات أو البشر بالكامل لأن العلامة المشعة ، 18 فهرنهايت ، موجودة داخل الحيوان أو الإنسان لعمق اختراق غير محدود تقريبًا. يبلغ عمر النصف للعلامة المشعة 18 فهرنهايت 110 دقائق وتحد من التعرض الإشعاعي للحيوان أو الإنسان. يسمح التصوير الضوئي بدقة أعلى مع دقة دون خلوية تبلغ ~270 نانومتر، أو حد حيود الضوء، للسماح بتصوير الخلايا الفردية وتحديد موقع الخلايا على غشاء الخلية أو الحويصلات أو السيتوبلازم أو النوى (انظر الشكل الخاص بخلايا هيلا متعددة الألوان). يمكن للتقنية وسم الجزيئات الصغيرة، [32] [35] [36] الأجسام المضادة ، [30] الخلايا ( السرطان [30] [32] وخلايا الدم الحمراء [31] )، السائل النخاعي ، [37] النزيف ، [31] إزالة سرطان البروستاتا ، [32] [38] والخلايا المحررة بالجينوم والتي تعبر عن بروتين بشري مشفر وراثيًا، PSMA ، لتصوير الخلايا التائية المعدلة باستخدام CRISPR/Cas9 وخلايا CAR T. [32]

نقاط الضعف: يسمح الجمع بين التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والتصوير الضوئي باستخدام عاملين للتصوير يعوضان عن ضعف العوامل الأخرى. يبلغ عمر النصف للنظير 18 فهرنهايت 110 دقائق وإشارة التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني ليست دائمة. تسمح الجزيئات الصغيرة الفلورية بإشارة دائمة عند تخزينها في الظلام وعدم تبييضها ضوئيًا . حاليًا، لا يوجد جهاز واحد يمكنه تصوير إشارة التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني وتصوير الفلورسنت بدقة دون الخلوية (انظر الشكل الخاص بخلايا HeLa متعددة الألوان). هناك حاجة إلى أجهزة متعددة لتصوير التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني وفلورسنت العضو بالكامل وفلورسنت الخلية الواحدة بدقة دون الخلوية.

مراجع

  1. ^ Kiessling F, Pichler BJ (2011). Small Animal Imaging: Basics and Practical Guide (الطبعة الأولى). Springer. ISBN 978-3-642-12944-5.
  2. ^ abcdefg Willmann JK, van Bruggen N, Dinkelborg LM, Gambhir SS (يوليو 2008). "التصوير الجزيئي في تطوير الأدوية". مراجعات الطبيعة. اكتشاف الأدوية . 7 (7): 591-607. doi :10.1038/nrd2290. PMID  18591980. S2CID  37571813.
  3. ^ ab Foster FS, Mehi J, Lukacs M, Hirson D, White C, Chaggares C, Needles A (أكتوبر 2009). "جهاز مسح بالموجات فوق الصوتية الدقيقة جديد يعمل بتردد 15–50 ميجاهرتز للتصوير قبل السريري". الموجات فوق الصوتية في الطب والأحياء . 35 (10): 1700–8. doi :10.1016/j.ultrasmedbio.2009.04.012. PMID  19647922.
  4. ^ Wang X, Hagemeyer CE, Hohmann JD, Leitner E, Armstrong PC, Jia F, Olschewski M, Needles A, Peter K, Ahrens I (يونيو 2012). "Novel single-chain antibody-targeted microbubbles for molecular ultrasound photography of thrombosis: validation of a unique noninvasive method for quick and sensible detection of thrombosis and monitoring of success or fail of thrombolysis in mice". Circulation . 125 (25): 3117–26. doi : 10.1161/CIRCULATIONAHA.111.030312 . PMID  22647975.
  5. ^ Deng CX, Sieling F, Pan H, Cui J (أبريل 2004). "مسامية غشاء الخلية المستحثة بالموجات فوق الصوتية". الموجات فوق الصوتية في الطب والأحياء . 30 (4): 519–26. doi :10.1016/j.ultrasmedbio.2004.01.005. PMID  15121254.
  6. ^ ab Li ML, Oh JT, Xie X, Ku G, Wang W, Li C, Lungu G, Stoica G, Wang LV (مارس 2008). "التصوير الجزيئي المتزامن وتصوير نقص الأكسجين لأورام المخ في الجسم الحي باستخدام التصوير المقطعي الضوئي الصوتي الطيفي" (PDF) . Proc IEEE . 96 (3): 481–9. doi :10.1109/JPROC.2007.913515. S2CID  1815688.
  7. ^ ab Wang X, Fowlkes JB, Carson PL (2008). "Experimental evaluation of a high-speed photoacoustic tomography system based on a commercial ultrasound unit". ندوة الموجات فوق الصوتية IEEE 2008. ص 1234–7. doi :10.1109/ULTSYM.2008.0298. ISBN 978-1-4244-2428-3. S2CID  42410198. {{cite book}}: |journal=تم تجاهله ( مساعدة )
  8. ^ abcd Koo V, Hamilton PW, Williamson K (2006). "التصوير غير الجراحي في الجسم الحي في أبحاث الحيوانات الصغيرة". علم الأورام الخلوي . 28 (4): 127–39. doi : 10.1155/2006/245619 . PMC 4617494. PMID  16988468 . 
  9. ^ 'عزيزتي، لقد قلصت حجم المغناطيس: التصوير بالرنين المغناطيسي قبل السريري 7T يعمل بدون تبريد'
  10. ^ van der Zwaag W, Francis S, Head K, Peters A, Gowland P, Morris P, Bowtell R (أكتوبر 2009). "fMRI عند 1.5 و3 و7 T: توصيف تغيرات إشارة BOLD". NeuroImage . 47 (4): 1425–34. doi :10.1016/j.neuroimage.2009.05.015. PMID  19446641. S2CID  20246002.
  11. ^ Wang M, Hong X, Chang CF, Li Q, Ma B, Zhang H, et al. (يوليو 2015). "الكشف المتزامن والفصل بين النزيف داخل المخ الحاد ونقص تروية المخ باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي لنقل البروتونات الأميدية". الرنين المغناطيسي في الطب . 74 (1): 42-50. doi :10.1002/mrm.25690. PMC 4608848. PMID  25879165 . 
  12. ^ Wang W, Zhang H, Lee DH, Yu J, Cheng T, Hong M, Jiang S, Fan H, Huang X, Zhou J, Wang J (أغسطس 2017). "استخدام تقنيات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي والجزيئي للكشف عن الالتهاب العصبي والحماية العصبية بعد إصابة الدماغ الرضحية". الدماغ والسلوك والمناعة . 64 : 344-353. doi :10.1016/j.bbi.2017.04.019. PMC 5572149. PMID  28455264 . 
  13. ^ Boone JM, Velazquez O, Cherry SR (يوليو 2004). "جرعة الأشعة السينية للحيوانات الصغيرة من التصوير المقطعي المحوسب الدقيق". التصوير الجزيئي . 3 (3): 149–58. doi :10.1162/1535350042380326. PMID  15530250.
  14. ^ ab Schober O, Rahbar K, Riemann B (فبراير 2009). "التصوير الجزيئي متعدد الوسائط - من وصف الهدف إلى الدراسات السريرية". المجلة الأوروبية للطب النووي والتصوير الجزيئي . 36 (2): 302-14. doi :10.1007/s00259-008-1042-4. PMID  19130054. S2CID  25389532.
  15. ^ abc Massoud TF, Gambhir SS (مارس 2003). "التصوير الجزيئي في الكائنات الحية: رؤية العمليات البيولوجية الأساسية في ضوء جديد". Genes & Development . 17 (5): 545–80. doi : 10.1101/gad.1047403 . PMID  12629038.
  16. ^ بيكمان ف، فان دير هاف ف (فبراير 2007). "الثقب الدقيق: بوابة إلى التصوير ثلاثي الأبعاد عالي الدقة للنويدات المشعة". المجلة الأوروبية للطب النووي والتصوير الجزيئي . 34 (2): 151-161. doi :10.1007/s00259-006-0248-6. PMID  17143647. S2CID  32330635.
  17. ^ Sajedi S, Zeraatkar N, Moji V, Farahani MH, Sarkar S, Arabi H, et al. (مارس 2014). "تصميم وتطوير ماسح ضوئي SPECT عالي الدقة للحيوانات مخصص لتصوير الفئران والجرذان". الأجهزة والطرق النووية في أبحاث الفيزياء القسم أ: المعجلات وأجهزة قياس الطيف والكاشفات والمعدات المرتبطة بها . 741 : 169–76. Bibcode :2014NIMPA.741..169S. doi :10.1016/j.nima.2014.01.001.
  18. ^ "أنظمة التصوير الطبي". تصميم وتطوير أنظمة التصوير الطبي . بارتو نيجار فارس.
  19. ^ ماجوتا كيه، كوبو إن، كوغي واي، نيشيجيما كيه، تشاو إس، تاماكي إن (أبريل 2011). "توصيف أداء نظام التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني/التصوير المقطعي بالإصدار الفوتوني المفرد قبل السريري للحيوانات الصغيرة من إنتاج إنفيون للتصوير متعدد الوسائط". المجلة الأوروبية للطب النووي والتصوير الجزيئي . 38 (4): 742-752. doi :10.1007/s00259-010-1683-y. hdl : 2115/48719 . PMID  21153410. S2CID  19890309.
  20. ^ van der Have F، Vastenhouw B، Rammakers RM، Branderhorst W، Krah JO، Ji C، Staelens SG، Beekman FJ (أبريل 2009). “U-SPECT-II: جهاز فائق الدقة للتصوير الجزيئي للحيوانات الصغيرة”. مجلة الطب النووي . 50 (4): 599-605. دوى : 10.2967/jnumed.108.056606 . بميد  19289425.
  21. ^ Ivashchenko O, van der Have F, Goorden MC, Ramakers RM, Beekman FJ (مارس 2015). "Ultra-high-sensitivity submillimeter mouse SPECT". مجلة الطب النووي . 56 (3): 470–5. doi : 10.2967/jnumed.114.147140 . PMID  25678487.
  22. ^ Del Guerra A, Belcari N (ديسمبر 2007). "أحدث تقنيات التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والتصوير المقطعي المحوسب بإصدار فوتون واحد والتصوير المقطعي المحوسب لتصوير الحيوانات الصغيرة". الأجهزة والطرق النووية في أبحاث الفيزياء القسم أ: المعجلات وأجهزة قياس الطيف والكاشفات والمعدات المرتبطة بها . 583 (1): 119–24. رمز Bibcode :2007NIMPA.583..119D. doi :10.1016/j.nima.2007.08.187.
  23. ^ "نتائج مكبرة: تقدم التكنولوجيا ما قبل السريرية فهمًا أفضل للأمراض"
  24. ^ ab Weissleder R, Mahmood U (مايو 2001). "التصوير الجزيئي". Radiology . 219 (2): 316–33. doi :10.1148/radiology.219.2.r01ma19316. PMID  11323453.
  25. ^ ab Kovar JL, Simpson MA, Schutz-Geschwender A, Olive DM (أغسطس 2007). "نهج منهجي لتطوير عوامل التباين الفلورية للتصوير الضوئي لنماذج سرطان الفئران". الكيمياء الحيوية التحليلية . 367 (1): 1-12. doi :10.1016/j.ab.2007.04.011. PMID  17521598. S2CID  16426577.
  26. ^ ab Adams KE, Ke S, Kwon S, Liang F, Fan Z, Lu Y, Hirschi K, Mawad ME, Barry MA, Sevick-Muraca EM (2007). "مقارنة الأصباغ الفلورية القابلة للإثارة بطول موجي مرئي وقريب من الأشعة تحت الحمراء للتصوير الجزيئي للسرطان". مجلة البصريات الطبية الحيوية . 12 (2): 024017. رمز Bibcode :2007JBO....12b4017A. doi : 10.1117/1.2717137 . PMID  17477732. S2CID  39806507.
  27. ^ Shu X, Royant A, Lin MZ, Aguilera TA, Lev-Ram V, Steinbach PA, Tsien RY (مايو 2009). "التعبير الثديي عن البروتينات الفلورية بالأشعة تحت الحمراء المصنعة من فيتوكروم بكتيري". Science . 324 (5928): 804–7. Bibcode :2009Sci...324..804S. doi :10.1126/science.1168683. PMC 2763207. PMID  19423828 . 
  28. ^ Kovar JL, Johnson MA, Volcheck WM, Chen J, Simpson MA (أكتوبر 2006). "تعبير الهيالورونيداز يحفز نقائل ورم البروستاتا في نموذج فأر تقويمي". المجلة الأمريكية لعلم الأمراض . 169 (4): 1415–26. doi :10.2353/ajpath.2006.060324. PMC 1698854. PMID  17003496 . 
  29. ^ Nourse J، Tokalov S، Kohkhar S، Khan E، Schott LK، Hinz L، Eder L، Arnold-Schild D، Probst HC، Danckwardt S (2021). "التصوير غير الجراحي للتعبير الجيني وديناميكيات إفراز البروتين في الفئران الحية". bioRxiv 10.1101/2021.07.08.451623 . 
  30. ^ abc Rodriguez EA, Wang Y, Crisp JL, Vera DR, Tsien RY, Ting R (مايو 2016). "كيمياء الديوكسابورولان الجديدة تمكن من توليد الجزيئات الحيوية متعددة الأنماط الفلورية [(18)F] المنبعثة من البوزيترون من الطور الصلب". كيمياء الاقتران الحيوي . 27 (5): 1390-1399. doi :10.1021/acs.bioconjchem.6b00164. PMC 4916912. PMID  27064381 . 
  31. ^ abcd Wang Y, An FF, Chan M, Friedman B, Rodriguez EA, Tsien RY, Aras O, Ting R (مارس 2017). "تسمح كريات الدم الحمراء المصبوغة بالبوزيترون/الفلورسنت المنبعث من 18F بتصوير النزيف الداخلي في نموذج نزيف داخل الجمجمة لدى الفئران". مجلة تدفق الدم الدماغي والتمثيل الغذائي . 37 (3): 776-786. doi :10.1177/0271678X16682510. PMC 5363488. PMID  28054494 . 
  32. ^ abcdef Guo H, Harikrishna K, Vedvyas Y, McCloskey JE, Zhang W, Chen N, Nurili F, Wu AP, Sayman HB, Akin O, Rodriguez EA, Aras O, Jin MM, Ting R (مايو 2019). "عامل إصدار البوزيترون 18F] لتصوير PMSA يسمح بالإبلاغ الجيني في الخلايا المعدلة وراثيًا المنقولة بالتبني". ACS Chemical Biology . 14 (7): 1449–1459. doi :10.1021/acschembio.9b00160. PMC 6775626. PMID  31120734 . 
  33. ^ Kommidi H, Guo H, Nurili F, Vedvyas Y, Jin MM, McClure TD, et al. (مايو 2018). "18F-Positron Emitting/Trimethine Cyanine-Fluorescent Contrast for Image-Guided Prostate Cancer Management". مجلة الكيمياء الطبية . 61 (9): 4256–4262. doi :10.1021/acs.jmedchem.8b00240. PMC 6263152. PMID  29676909 . 
  34. ^ Tsien RY (سبتمبر 2003). "تخيل مستقبل التصوير". Nature Reviews. Molecular Cell Biology . Suppl: SS16-21. PMID  14587522.
  35. ^ Kommidi H, Tosi U, Maachani UB, Guo H, Marnell CS, Law B, Souweidane MM, Ting R (فبراير 2018). "18F-Radiolabeled Panobinostat Allows for Positron Emission Guided Delivery of a Histone Deacetylase Inhibitor". ACS Medicinal Chemistry Letters . 9 (2): 114–119. doi :10.1021/acsmedchemlett.7b00471. PMC 5807872. PMID  29456798 . 
  36. ^ Wang M، Kommidi H، Tosi U، Guo H، Zhou Z، Schweitzer ME، Wu LY، Singh R، Hou S، Law B، Ting R، Souweidane MM (ديسمبر 2017). "18[F]-Positron Emitting, Fluorescent Derivative of Dasatinib". Molecular Cancer Therapeutics . 16 (12): 2902–2912. doi :10.1158/1535-7163.MCT-17-0423. PMC 6287766. PMID  28978723 . 
  37. ^ Kommidi H, Guo H, Chen N, Kim D, He B, Wu AP, Aras O, Ting R (2017). "مسبار سائل النخاع الشوكي الفلوري المنبعث من البوزيترون 18F لتصوير تلف الدماغ والعمود الفقري". Theranostics . 7 (9): 2377–2391. doi :10.7150/thno.19408. PMC 5525743. PMID 28744321  . 
  38. ^ Kommidi H، Guo H، Nurili F، Vedvyas Y، Jin MM، McClure TD، Ehdaie B، Sayman HB، Akin O، Aras O، Ting R (مايو 2018). "18F-Positron Emitting/Trimethine Cyanine-Fluorescent Contrast for Image-Guided Prostate Cancer Management". مجلة الكيمياء الطبية . 61 (9): 4256–4262. doi :10.1021/acs.jmedchem.8b00240. PMC 6263152. PMID  29676909 . 

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Preclinical_imaging&oldid=1246213300"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate