التصوير قبل السريري

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 8 صور
الموسوعة الحرة
نماذج سطح المكتب لتقنيات SPECT و uCT و PET للاستخدام قبل السريري.

التصوير قبل السريري هو تصوير الحيوانات الحية لأغراض البحث العلمي، [ 1 ] مثل تطوير الأدوية. لطالما كانت تقنيات التصوير بالغة الأهمية للباحثين في رصد التغيرات، سواء على مستوى العضو أو النسيج أو الخلية أو الجزيء، في الحيوانات استجابةً للتغيرات الفسيولوجية أو البيئية. وقد اكتسبت تقنيات التصوير غير الجراحية والحيوية أهمية خاصة لدراسة النماذج الحيوانية على المدى الطويل. وبشكل عام، يمكن تصنيف أنظمة التصوير هذه إلى تقنيات تصوير مورفولوجية/تشريحية وتقنيات تصوير جزيئية . [ 2 ] تُستخدم تقنيات مثل الموجات فوق الصوتية الدقيقة عالية التردد، والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)، والتصوير المقطعي المحوسب (CT) عادةً للتصوير التشريحي، بينما تُستخدم تقنيات التصوير البصري ( التألق والتألق البيولوجي )، والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET)، والتصوير المقطعي المحوسب بإصدار فوتون واحد (SPECT) عادةً للتصوير الجزيئي. [ 2 ]

في الوقت الحاضر، يقدم العديد من المصنّعين أنظمة متعددة الوسائط تجمع بين مزايا تقنيات التصوير التشريحي مثل التصوير المقطعي المحوسب والتصوير بالرنين المغناطيسي، مع التصوير الوظيفي باستخدام التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والتصوير المقطعي المحوسب بإصدار فوتون واحد. وكما هو الحال في السوق السريرية، تشمل التركيبات الشائعة التصوير المقطعي المحوسب بإصدار فوتون واحد / التصوير المقطعي المحوسب ، والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني ... بالرنين المغناطيسي .

الموجات فوق الصوتية الدقيقة

المبدأ: يعمل التصوير بالموجات فوق الصوتية الدقيقة عالية التردد عن طريق توليد موجات صوتية غير ضارة من محولات الطاقة إلى الأنظمة الحية. أثناء انتشار الموجات الصوتية عبر الأنسجة، تنعكس عائدةً وتلتقطها محولات الطاقة، ومن ثم يمكن تحويلها إلى صور ثنائية وثلاثية الأبعاد. طُوِّر التصوير بالموجات فوق الصوتية الدقيقة خصيصًا لأبحاث الحيوانات الصغيرة، بترددات تتراوح من 15  ميجاهرتز إلى 80  ميجاهرتز. [ 3 ]

المزايا: يُعدّ التصوير بالموجات فوق الصوتية الدقيقة الطريقة الوحيدة للتصوير الفوري، حيث يلتقط البيانات بمعدل يصل إلى 1000 إطار في الثانية. وهذا يعني أنه لا يقتصر على تصوير تدفق الدم في الجسم الحي فحسب ، بل يمكن استخدامه أيضًا لدراسة الأحداث عالية السرعة، مثل تدفق الدم ووظائف القلب في الفئران. تتميز أنظمة التصوير بالموجات فوق الصوتية الدقيقة بسهولة نقلها، وعدم حاجتها إلى مرافق مخصصة، وانخفاض تكلفتها بشكل ملحوظ مقارنةً بالأنظمة الأخرى. كما أنها لا تُعرّض النتائج لخطر التشويش بسبب الآثار الجانبية للإشعاع. حاليًا،  يُمكن التصوير بدقة تصل إلى 30 ميكرومترًا، [ 3 ] مما يسمح بتصوير الأوعية الدموية الدقيقة في تكوين الأوعية الدموية السرطانية . ولتصوير الشعيرات الدموية، يُمكن زيادة هذه الدقة إلى 3-5  ميكرومترات عن طريق حقن عوامل التباين الفقاعية الدقيقة. علاوة على ذلك، يمكن ربط الفقاعات الدقيقة بعلامات مثل مستقبلات البروتين السكري IIb/IIIa (GPIIb/IIIa) المنشطة على الصفائح الدموية والجلطات، [ 4 ] ومستقبلات الإنتغرين αvβ3 ، بالإضافة إلى مستقبلات عامل نمو بطانة الأوعية الدموية (VEGFR)، وذلك لتوفير تصوير جزيئي. وبالتالي، فهي قادرة على توفير نطاق واسع من التطبيقات التي لا يمكن تحقيقها إلا من خلال تقنيات التصوير المزدوجة مثل التصوير بالرنين المغناطيسي الدقيق/التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني. تتميز أجهزة الموجات فوق الصوتية الدقيقة بخصائص فريدة تتعلق بواجهة أبحاث الموجات فوق الصوتية ، حيث يحصل مستخدمو هذه الأجهزة على بيانات أولية غير متوفرة عادةً في معظم أنظمة الموجات فوق الصوتية التجارية (الدقيقة وغير الدقيقة).

نقاط الضعف: على عكس التصوير بالرنين المغناطيسي الدقيق، والتصوير المقطعي المحوسب الدقيق، والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الدقيق، والتصوير المقطعي المحوسب بإصدار فوتون واحد الدقيق، يتميز التصوير بالموجات فوق الصوتية الدقيقة بعمق اختراق محدود. فمع زيادة التردد (وبالتالي زيادة الدقة)، يقل أقصى عمق للتصوير. عادةً، يمكن للتصوير بالموجات فوق الصوتية الدقيقة تصوير الأنسجة على عمق 3  سم تقريبًا تحت الجلد، وهذا أكثر من كافٍ للحيوانات الصغيرة مثل الفئران. غالبًا ما يُنظر إلى أداء التصوير بالموجات فوق الصوتية على أنه مرتبط بخبرة ومهارة المُشغِّل. ومع ذلك، يتغير هذا الأمر بسرعة مع تصميم أنظمة في أجهزة سهلة الاستخدام تُنتج نتائج قابلة للتكرار بدرجة عالية. من العيوب المحتملة الأخرى للتصوير بالموجات فوق الصوتية الدقيقة أن عوامل التباين الفقاعية الدقيقة المستهدفة لا يمكنها الانتشار خارج الأوعية الدموية، حتى في الأورام. ومع ذلك، قد يكون هذا في الواقع مفيدًا لتطبيقات مثل تصوير تروية الورم وتكوين الأوعية الدموية.

أبحاث السرطان: ساهمت التطورات في مجال الموجات فوق الصوتية الدقيقة في دعم أبحاث السرطان بطرق عديدة. فعلى سبيل المثال، بات بإمكان الباحثين قياس حجم الورم بسهولة في بعدين وثلاثة أبعاد. ليس هذا فحسب، بل يمكن أيضًا رصد سرعة واتجاه تدفق الدم باستخدام الموجات فوق الصوتية. علاوة على ذلك، يمكن استخدام الموجات فوق الصوتية الدقيقة للكشف عن سمية القلب وقياسها استجابةً للعلاج المضاد للأورام، كونها تقنية التصوير الوحيدة التي توفر التقاط الصور بشكل فوري. وبفضل طبيعتها الآنية، يمكن للموجات فوق الصوتية الدقيقة توجيه الحقن المجهرية للأدوية والخلايا الجذعية وغيرها في الحيوانات الصغيرة دون الحاجة إلى تدخل جراحي. كما يمكن حقن عوامل التباين في الحيوان لإجراء تصوير فوري لتروية الورم والتصوير الجزيئي الموجه وقياس المؤشرات الحيوية . وقد أثبتت الدراسات الحديثة فعالية الموجات فوق الصوتية الدقيقة في توصيل الجينات. [ 5 ]

التصوير بالموجات فوق الصوتية الوظيفية للدماغ

على عكس أجهزة الموجات فوق الصوتية الدقيقة التقليدية ذات الحساسية المحدودة لتدفق الدم، فقد أثبتت الماسحات الضوئية فائقة السرعة المخصصة للموجات فوق الصوتية، والمزودة بتسلسل ومعالجة مناسبين، قدرتها على رصد التغيرات الديناميكية الدموية الدقيقة في دماغ الحيوانات الصغيرة في الوقت الحقيقي. ويمكن استخدام هذه البيانات لاستنتاج النشاط العصبي من خلال الاقتران العصبي الوعائي. ويمكن اعتبار تقنية التصوير بالموجات فوق الصوتية الوظيفية (fUS) مماثلة للتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI). ويمكن استخدام fUS في تصوير الأوعية الدموية الدماغية، ورسم خرائط النشاط الوظيفي للدماغ، ودراسة الاتصال الوظيفي للدماغ، بدءًا من الفئران وصولًا إلى الرئيسيات، بما في ذلك الحيوانات الواعية.

Micro-PAT

المبدأ: يعتمد التصوير المقطعي الصوتي الضوئي (PAT) على ظاهرة التمدد الحراري المرن للأنسجة عند تحفيزها بموجات كهرومغناطيسية خارجية، مثل نبضات الليزر القصيرة. يؤدي هذا إلى انبعاث موجات فوق صوتية من هذه الأنسجة، والتي يمكن التقاطها بواسطة محول طاقة فوق صوتي. يعتمد التمدد الحراري المرن والموجة فوق الصوتية الناتجة على طول موجة الضوء المستخدم. يتيح التصوير المقطعي الصوتي الضوئي إجراء تصوير غير جراحي تمامًا للحيوان. وهذا أمر بالغ الأهمية عند العمل مع نماذج أورام الدماغ، [ 6 ] التي يصعب دراستها بشكل كبير.

المزايا: يمكن وصف تقنية التصوير الصوتي الضوئي الدقيق (Micro-PAT) بأنها تقنية تصوير متعددة الاستخدامات. فهي تجمع بين الحساسية العالية للتصوير البصري والدقة المكانية العالية للتصوير بالموجات فوق الصوتية. ولذلك، فهي لا تقتصر على تصوير البنية فحسب، بل تفصل أيضًا بين أنواع الأنسجة المختلفة، وتدرس الاستجابات الديناميكية الدموية ، وحتى تتبع عوامل التباين الجزيئية المرتبطة بجزيئات بيولوجية محددة. علاوة على ذلك، فهي غير جراحية وسريعة التنفيذ، مما يجعلها مثالية للدراسات الطولية على الحيوان نفسه.

نقاط الضعف: نظرًا لأن تقنية التصوير الصوتي الضوئي الدقيق (micro-PAT) لا تزال محدودة بقوة اختراق الضوء والصوت، فإنها لا تتمتع بعمق اختراق غير محدود. ومع ذلك، فهي كافية لاختراق جمجمة الفأر وتصويرها حتى عمق بضعة سنتيمترات، وهو ما يكفي لمعظم الأبحاث على الحيوانات. ومن عيوبها الأخرى اعتمادها على امتصاص الأنسجة للضوء للحصول على التغذية الراجعة، مما يجعل تصوير الأنسجة ضعيفة التروية الدموية، مثل البروستاتا، صعبًا. [ 7 ] يوجد حاليًا ثلاثة أنظمة تجارية متاحة في السوق، وهي من إنتاج شركات VisualSonics وiThera وEndra، والأخيرة هي الجهاز الوحيد الذي يوفر إمكانية الحصول على صور ثلاثية الأبعاد حقيقية.

أبحاث السرطان: لقد أعاق نقص تقنيات التصوير السهلة لدراسة سرطانات الدماغ بشكل كبير، مما يعيق دراسة الحيوانات الحية . فإجراء ذلك يتطلب غالبًا فتح الجمجمة ، بالإضافة إلى ساعات من التخدير والتهوية الميكانيكية، وغيرها، مما يُغير بشكل ملحوظ معايير التجربة. ولهذا السبب، اكتفى العديد من الباحثين بالتضحية بالحيوانات في أوقات مختلفة ودراسة أنسجة الدماغ باستخدام الطرق النسيجية التقليدية. وبالمقارنة مع الدراسات الطولية الحية ، يتطلب الحصول على نتائج ذات دلالة إحصائية عددًا أكبر بكثير من الحيوانات، كما أن حساسية التجربة برمتها موضع شك. وكما ذُكر سابقًا، لا تكمن المشكلة في عزوف الباحثين عن استخدام تقنيات التصوير الحية ، بل في نقص التقنيات المناسبة. فعلى سبيل المثال، على الرغم من أن التصوير البصري يوفر بيانات وظيفية سريعة وتحليلًا للهيموجلوبين المؤكسج وغير المؤكسج ، [ 7 ] إلا أنه يتطلب فتح الجمجمة ولا يوفر سوى بضع مئات من الميكرومترات من عمق الاختراق. علاوة على ذلك، فهو يركز على منطقة واحدة من الدماغ، في حين أوضحت الأبحاث أن وظائف الدماغ مترابطة ككل. من جهة أخرى، يُعدّ التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي المصغر (micro- fMRI) مكلفًا للغاية، ويُقدّم دقةً منخفضةً ووقتًا طويلًا لالتقاط الصور عند مسح الدماغ بأكمله. كما أنه لا يُوفّر معلومات كافية عن الأوعية الدموية. وقد أثبت التصوير الصوتي الضوئي المصغر (micro-PAT) أنه يُمثّل تحسينًا كبيرًا على أجهزة التصوير العصبي الحيوي الحالية . فهو سريع، وغير جراحي، ويُوفّر كمًّا هائلًا من البيانات. يُمكن لتقنية micro-PAT تصوير الدماغ بدقة مكانية عالية، والكشف عن عوامل التباين المُستهدفة جزيئيًا، وقياس المعايير الوظيفية مثل تشبع الأكسجين (SO2) والهيموجلوبين الكلي (HbT) في آنٍ واحد، وتوفير معلومات مُكمّلة من التصوير الوظيفي والجزيئي، وهو ما سيكون مفيدًا للغاية في تحديد حجم الأورام وتحليل العلاجات الخلوية. [ 6 ]

التصوير بالرنين المغناطيسي المصغر

المبدأ: يعتمد التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) على محاذاة النوى المغناطيسية لذرات مختلفة داخل مجال مغناطيسي لتوليد الصور. تتكون أجهزة الرنين المغناطيسي من مغناطيسات كبيرة تولد مجالات مغناطيسية حول الهدف المراد تحليله. [ 8 ] تتسبب هذه المجالات المغناطيسية في محاذاة الذرات ذات العدد الكمي المغزلي غير الصفري، مثل الهيدروجين والغادولينيوم والمنغنيز، مع ثنائي القطب المغناطيسي على طول المجال المغناطيسي. يتم تطبيق إشارة تردد راديوي (RF) تتوافق بدقة مع تردد لارمور لنوى الهدف، مما يؤدي إلى تغيير محاذاة النوى مع المجال المغناطيسي. بعد نبضة التردد الراديوي، تسترخي النوى وتصدر إشارة تردد راديوي مميزة، والتي يلتقطها الجهاز. باستخدام هذه البيانات، يقوم الحاسوب بتوليد صورة للهدف بناءً على خصائص الرنين لأنواع الأنسجة المختلفة.

نظام تصوير بالرنين المغناطيسي قبل السريري 7T بدون استخدام المبردات - يوضح 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 ]

المزايا: يتميز التصوير بالرنين المغناطيسي الدقيق بدقة مكانية عالية تصل إلى 100  ميكرومتر، بل وتصل إلى 25  ميكرومتر في المجالات المغناطيسية عالية الشدة. كما يتميز بتباين ممتاز يمكّنه من التمييز بين الأنسجة السليمة والمريضة. يُستخدم التصوير بالرنين المغناطيسي الدقيق في تطبيقات متنوعة، تشمل التصوير التشريحي والوظيفي والجزيئي. علاوة على ذلك، ولأن آلية عمله تعتمد على المجال المغناطيسي، فهو أكثر أمانًا بكثير مقارنةً بتقنيات التصوير الإشعاعي مثل التصوير المقطعي المحوسب الدقيق والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الدقيق.

نقاط الضعف: من أبرز عيوب التصوير بالرنين المغناطيسي المصغر تكلفته الباهظة. فبحسب قوة المجال المغناطيسي (التي تحدد الدقة)، تتراوح تكلفة الأنظمة المستخدمة لتصوير الحيوانات، والتي تتراوح كثافة تدفقها المغناطيسي بين 1.5 و14 تسلا، من مليون دولار إلى أكثر من 6 ملايين دولار، مع كون معظم الأنظمة تُكلّف حوالي مليوني دولار. علاوة على ذلك، فإن وقت الحصول على الصورة طويل للغاية، إذ يمتد إلى دقائق أو حتى ساعات. وقد يؤثر ذلك سلبًا على الحيوانات التي تُخدّر لفترات طويلة. إضافةً إلى ذلك، يلتقط التصوير بالرنين المغناطيسي المصغر عادةً لقطةً لحظيةً للحيوان، وبالتالي لا يُمكنه دراسة تدفق الدم والعمليات الأخرى التي تحدث في الوقت الحقيقي بدقة. وحتى مع التطورات الحديثة في التصوير بالرنين المغناطيسي المصغر الوظيفي عالي القوة، لا يزال هناك  تأخير زمني يتراوح بين 10 و15 ثانية للوصول إلى ذروة شدة الإشارة، [ 10 ] مما يجعل الوصول إلى معلومات مهمة، مثل قياس سرعة تدفق الدم، أمرًا صعبًا.

أبحاث السرطان: يُستخدم التصوير بالرنين المغناطيسي الدقيق (micro-MRI) غالبًا لتصوير الدماغ نظرًا لقدرته على اختراق الجمجمة دون جراحة. وبفضل دقته العالية، يُمكنه أيضًا الكشف عن الأورام الصغيرة في مراحلها المبكرة. كما يُمكن استخدام الجسيمات النانوية البارامغناطيسية المرتبطة بالأجسام المضادة لزيادة الدقة وتصوير التعبير الجزيئي في الجسم. [ 2 ]

أبحاث السكتة الدماغية وإصابات الدماغ الرضية: يُستخدم التصوير بالرنين المغناطيسي الدقيق (Micro-MRI) غالبًا للتصوير التشريحي في أبحاث السكتة الدماغية وإصابات الدماغ الرضية. أما التصوير الجزيئي فهو مجال بحثي جديد. [ 11 ] [ 12 ]

التصوير المقطعي المحوسب الدقيق

نظام التصوير المقطعي المحوسب الدقيق
عرض ثلاثي الأبعاد لصورة مقطعية معاد بناؤها لجمجمة فأر

المبدأ: يعتمد التصوير المقطعي المحوسب (CT) على الأشعة السينية المنبعثة من مصدر إشعاع مركّز يدور حول الجسم المراد فحصه، والموضوع في منتصف جهاز التصوير المقطعي. [ 2 ] تتلاشى الأشعة السينية بمعدلات مختلفة تبعًا لكثافة الأنسجة التي تمر عبرها، ثم تلتقطها أجهزة استشعار في الطرف المقابل لمصدر الإشعاع في جهاز التصوير المقطعي. وعلى عكس التصوير بالأشعة السينية ثنائي الأبعاد التقليدي، وبما أن مصدر الإشعاع في جهاز التصوير المقطعي يدور حول الجسم، يمكن للحاسوب دمج سلسلة من الصور ثنائية الأبعاد لتكوين هياكل ثلاثية الأبعاد.

المزايا: يتميز التصوير المقطعي المحوسب الدقيق (micro-CT) بدقة مكانية ممتازة، تصل إلى 6  ميكرومتر عند استخدام عوامل التباين. مع ذلك، فإن جرعة الإشعاع اللازمة لتحقيق هذه الدقة قاتلة للحيوانات الصغيرة، وتُعد  دقة 50 ميكرومتر تمثل حدود التصوير المقطعي المحوسب الدقيق بشكل أفضل. كما أنه يتميز بسرعة التقاط الصور، والتي قد تصل إلى دقائق معدودة للحيوانات الصغيرة. [ 8 ] إضافةً إلى ذلك، يُعد التصوير المقطعي المحوسب الدقيق ممتازًا لتصوير العظام.

نقاط الضعف: من أبرز عيوب التصوير المقطعي المحوسب الدقيق (micro-CT) جرعة الإشعاع التي تتعرض لها حيوانات التجارب. ورغم أن هذه الجرعة ليست قاتلة في الغالب، إلا أنها عالية بما يكفي للتأثير على الجهاز المناعي ومسارات بيولوجية أخرى، مما قد يُغير نتائج التجارب في نهاية المطاف. [ 13 ] كما قد يؤثر الإشعاع على حجم الورم في نماذج السرطان، إذ يُحاكي العلاج الإشعاعي ، وبالتالي قد يلزم وجود مجموعات ضابطة إضافية للتحكم في هذا المتغير المُربك المحتمل . إضافةً إلى ذلك، فإن دقة التباين في التصوير المقطعي المحوسب الدقيق ضعيفة للغاية، مما يجعله غير مناسب للتمييز بين أنواع الأنسجة المتشابهة، كالأنسجة السليمة والمريضة.

أبحاث السرطان: يُستخدم التصوير المقطعي المحوسب الدقيق (micro-CT) غالبًا كنظام تصوير تشريحي في الأبحاث الحيوانية نظرًا للمزايا المذكورة سابقًا. كما يُمكن حقن عوامل التباين لدراسة تدفق الدم. مع ذلك، يصعب ربط عوامل التباين المستخدمة في التصوير المقطعي المحوسب الدقيق، مثل اليود، بالأهداف الجزيئية، ولذلك نادرًا ما يُستخدم في تقنيات التصوير الجزيئي. ولهذا السبب، غالبًا ما يُدمج التصوير المقطعي المحوسب الدقيق مع التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني/التصوير المقطعي المحوسب بإصدار فوتون واحد (micro-PET/SPECT) للتصوير التشريحي والجزيئي في الأبحاث. [ 14 ]

البولي إيثيلين تيريفثالات الدقيقة

المبدأ: التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) يُصوّر الأنظمة الحية عن طريق تسجيل أشعة غاما عالية الطاقة المنبعثة من داخل الجسم. [ 15 ] مصدر الإشعاع هو جزيئات بيولوجية مرتبطة بانبعاث البوزيترونات، مثل 18F-FDG (فلوديوكسي جلوكوز)، والتي تُحقن في الجسم الخاضع للفحص. عند تحلل النظائر المشعة، تُصدر بوزيترونات تتفاعل مع الإلكترونات الموجودة طبيعيًا في الجسم. ينتج عن هذا التفاعل شعاعان من أشعة غاما يفصل بينهما حوالي 180 درجة، تلتقطهما أجهزة استشعار على طرفي جهاز التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني. يسمح هذا بتحديد موقع كل حدث انبعاث داخل الجسم، ثم تُعاد معالجة البيانات لإنتاج الصور.

المزايا: تكمن قوة التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الدقيق (micro-PET) في أن مصدر الإشعاع موجود داخل جسم الحيوان، مما يتيح عمق تصوير غير محدود عمليًا. كما أن وقت التصوير سريع نسبيًا، وعادةً ما يكون في حدود دقائق. ونظرًا لاختلاف معدلات امتصاص المجسات الجزيئية المشعة بين الأنسجة المختلفة، فإن التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الدقيق (micro-PET) يتميز بحساسية فائقة للتفاصيل الجزيئية، وبالتالي لا يتطلب سوى كميات ضئيلة جدًا من المجسات الجزيئية (بالنانوغرامات) للتصوير. [ 15 ]

نقاط الضعف: تتميز النظائر المشعة المستخدمة في التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الدقيق (micro-PET) بفترة نصف عمر قصيرة جدًا (110  دقائق لـ 18F-FDG). ولتوليد هذه النظائر، يلزم وجود مسرعات حلقية في مختبرات الكيمياء الإشعاعية بالقرب من أجهزة التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الدقيق. كما أن الإشعاع قد يؤثر على حجم الورم في نماذج السرطان نظرًا لمحاكاته للعلاج الإشعاعي، وبالتالي قد يلزم وجود مجموعات تحكم إضافية لمراعاة هذا المتغير المربك المحتمل. يتميز التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الدقيق أيضًا بدقة مكانية منخفضة تبلغ حوالي 1  مم. ولإجراء بحث شامل لا يقتصر على التصوير الجزيئي فحسب، بل يشمل أيضًا التصوير التشريحي، يجب استخدام التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الدقيق بالتزامن مع التصوير بالرنين المغناطيسي الدقيق أو التصوير المقطعي المحوسب الدقيق، مما يقلل من إمكانية الوصول إليه للعديد من الباحثين نظرًا لتكلفته العالية واحتياجه إلى مرافق متخصصة.

أبحاث السرطان: يُستخدم التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) على نطاق واسع في علم الأورام السريري، مما يُسهّل تطبيق نتائج الأبحاث على الحيوانات الصغيرة. ونظرًا لطريقة استقلاب مادة 18F-FDG في الأنسجة، فإنها تُنتج وسمًا إشعاعيًا مكثفًا في معظم أنواع السرطان، مثل أورام الدماغ والكبد. ويمكن تتبع أي مركب بيولوجي تقريبًا باستخدام التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الدقيق (micro-PET)، طالما أمكن ربطه بنظير مشع، مما يجعله مناسبًا لدراسة المسارات البيولوجية الجديدة.

التصوير المقطعي المحوسب بالإصدار البوزيتروني المصغر (Micro-SPECT)

مسح SPECT عالي الدقة للفأر باستخدام 99m Tc-MDP: صورة متحركة لإسقاطات الكثافة القصوى الدوارة.

المبدأ: على غرار التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET)، يُصوّر التصوير المقطعي المحوسب بانبعاث الفوتون المفرد (SPECT) الأنظمة الحية باستخدام أشعة غاما المنبعثة من داخل الجسم. وعلى عكس التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني، فإن النظائر المشعة المستخدمة في التصوير المقطعي المحوسب بانبعاث الفوتون المفرد (مثل التكنيتيوم-99م ) تُصدر أشعة غاما مباشرةً، [ 8 ] بدلاً من انبعاثها من تفاعلات إفناء البوزيترون والإلكترون. ثم تُلتقط هذه الأشعة بواسطة كاميرا غاما تدور حول الجسم، وتُحوّل لاحقاً إلى صور.

المزايا: تتمثل ميزة هذا النهج في سهولة توفر النظائر النووية وانخفاض تكلفتها وطول عمر النصف لها مقارنةً بنظائر التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (micro-PET). وكما هو الحال في التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني، يتميز التصوير المقطعي المحوسب بانبعاث الفوتون المفرد (micro-SPECT) بحساسية عالية جدًا، ولا يتطلب سوى كميات ضئيلة من المجسات الجزيئية (بالنانوغرامات). [ 15 ] علاوة على ذلك، وباستخدام نظائر مشعة ذات طاقات مختلفة مرتبطة بأهداف جزيئية متنوعة، يتفوق التصوير المقطعي المحوسب بانبعاث الفوتون المفرد على التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني في قدرته على تصوير العديد من الأحداث الجزيئية في آن واحد. وفي الوقت نفسه، وعلى عكس التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني، يمكن للتصوير المقطعي المحوسب بانبعاث الفوتون المفرد الوصول إلى دقة مكانية عالية جدًا من خلال تطبيق مبدأ التجميع باستخدام الثقب الدقيق (بيكمان وآخرون). [ 16 ] في هذا النهج، بوضع الجسم (مثل قارض) بالقرب من فتحة الثقب الدقيق، يمكن الحصول على تكبير عالٍ لإسقاطه على سطح الكاشف، مما يعوض بشكل فعال عن الدقة الذاتية للبلورة.

نقاط الضعف: لا يزال التصوير المقطعي المحوسب بانبعاث الفوتون المفرد (micro-SPECT) ينطوي على قدر كبير من الإشعاع، مما قد يؤثر على المسارات الفيزيولوجية والمناعية في الحيوانات الصغيرة. كما قد يؤثر الإشعاع على حجم الورم في نماذج السرطان، إذ يحاكي العلاج الإشعاعي ، وبالتالي قد تكون هناك حاجة إلى مجموعات تحكم إضافية لمراعاة هذا المتغير المُربك المحتمل . كذلك، قد يكون التصوير المقطعي المحوسب بانبعاث الفوتون المفرد (micro-SPECT) أقل حساسية من التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) بمقدار يصل إلى مئتي ضعف. [ 2 ] علاوة على ذلك، يتطلب وسم المركبات بنظائر التصوير المقطعي المحوسب بانبعاث الفوتون المفرد (micro-SPECT) استخدام عوامل استخلاب بتركيزات مولية عالية ، مما قد يُغير خصائصها الكيميائية الحيوية أو الفيزيائية.

أبحاث السرطان: يُستخدم التصوير المقطعي المحوسب بانبعاث الفوتون المفرد (Micro-SPECT) بشكل شائع في أبحاث السرطان للتصوير الجزيئي للروابط الخاصة بالسرطان. كما يُمكن استخدامه لتصوير الدماغ نظرًا لقدرته على الاختراق. ونظرًا لأن النظائر المشعة الحديثة تتضمن جسيمات نانوية مثل جسيمات أكسيد الحديد النانوية الموسومة بـ 99mTC ، فمن المحتمل دمجها مع أنظمة توصيل الأدوية في المستقبل. [ 14 ]

تم تطوير أنظمة التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (SPECT) للحيوانات الصغيرة التالية في مجموعات بحثية مختلفة وهي متوفرة تجارياً:

مرجعماركةوصف النظامنصف قطر الدوران (سم)الدقة (مم)الحساسية (نبضة في الثانية/ميغابيكريل)
ساجدي وآخرون،

2014، [ 17 ]

HiReSPECT [ 18 ]بلورات CsI(Tl) ذات بنية بكسلية،

مجمع LEHR ذو الثقوب المتوازية، تصوير الفئران والجرذان

251.736
ماجوتا وآخرون،

2011، [ 19 ]

إنفيونبلورات NaI(Tl)،

مُجمِّعات ضوئية أحادية الفتحة بقطر 0.5 مم

250.8435.3
فان دير هاف وآخرون،

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

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

75 ثقبًا صغيرًا في 5 حلقات، بدون تعدد إرسال

غير متوفر0.25 الأفضل340 (0.25 مم)

أفضل 13000

ديل غيرا وآخرون،

2007، [ 22 ]

التصوير المقطعي المحوسبكاشفان دواران من نوع NaI(Tl)،

فتحات متنوعة

غير متوفر0.62 الأفضل855

التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والرنين المغناطيسي المدمج

تُظهر الصورة نظام تصوير متعدد الوسائط للرنين المغناطيسي قبل السريري بقوة 3 تسلا مع جهاز تصوير مقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) قابل للتثبيت للتصوير المتسلسل.

المبدأ: تُشكّل تقنية التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني/الرنين المغناطيسي (PET-MR) للحيوانات الصغيرة نقلةً نوعيةً في مجال التصوير الوظيفي عالي الأداء، لا سيما عند دمجها مع نظام رنين مغناطيسي خالٍ من المبردات. يوفر نظام PET-MR تباينًا فائقًا للأنسجة الرخوة وقدرة تصوير جزيئية ممتازة، مما يُتيح رؤيةً وقياسًا كميًا دقيقين، ويُسهّل إجراء الدراسات التطبيقية. يُمكن استخدام نظام PET-MR قبل السريري للتصوير متعدد الوسائط في آنٍ واحد. كما يُقلّل استخدام تقنية المغناطيس الخالية من المبردات بشكلٍ كبير من متطلبات البنية التحتية والاعتماد على توفر المبردات التي يصعب الحصول عليها بشكلٍ متزايد.

المزايا: يمكن للباحثين استخدام التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) أو التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) بشكل مستقل، أو استخدام التصوير متعدد الوسائط. يمكن إجراء تقنيات PET وMRI إما بشكل منفصل (باستخدام نظامي PET أو MRI كأجهزة مستقلة)، أو بالتتابع (باستخدام جهاز PET قابل للتثبيت) أمام فتحة جهاز MRI، أو في وقت واحد (بإدخال جهاز PET داخل مغناطيس MRI). يوفر هذا صورة أكثر دقة وبسرعة أكبر. كما يُسهم تشغيل نظامي PET وMRI في وقت واحد في تحسين سير العمل داخل المختبر. يشتمل نظام MR-PET من MR Solutions على أحدث التقنيات في مضاعفات ضوئية سيليكونية (SiPM)، مما يقلل بشكل كبير من حجم النظام ويتجنب مشاكل استخدام المضاعفات الضوئية أو أنواع الكواشف التقليدية الأخرى داخل المجال المغناطيسي لجهاز MRI. تتشابه خصائص أداء SiPM مع خصائص أنابيب التضخيم الضوئي التقليدية (PMT)، ولكن مع المزايا العملية لتقنية الحالة الصلبة.

نقاط الضعف: نظرًا لأن هذا النظام يجمع بين أنظمة تصوير متعددة، فإن نقاط الضعف المرتبطة بكل تقنية تصوير تُعوض إلى حد كبير بالتقنية الأخرى. في التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والرنين المغناطيسي المتسلسل، يحتاج المشغل إلى تخصيص بعض الوقت لنقل المريض بين موضعَي التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والرنين المغناطيسي. يُلغى هذا الأمر في التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والرنين المغناطيسي المتزامن. مع ذلك، في أنظمة التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والرنين المغناطيسي المتسلسلة، يسهل تركيب حلقة التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني أو إزالتها ونقلها بين الغرف لاستخدامها بشكل مستقل. يحتاج الباحث إلى معرفة كافية لتفسير الصور والبيانات من النظامين المختلفين، وسيحتاج إلى تدريب في هذا الشأن.

أبحاث السرطان: يُعدّ الجمع بين التصوير بالرنين المغناطيسي والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني أكثر كفاءة من حيث الوقت مقارنةً باستخدام تقنية واحدة في كل مرة. كما يمكن تسجيل الصور من كلا النوعين بدقة أعلى بكثير، نظرًا لأن الفاصل الزمني بين التصويرين محدود في أنظمة التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والرنين المغناطيسي المتتابعة، ويكاد يكون معدومًا في الأنظمة المتزامنة. وهذا يعني أن فرصة تحرك المريض بين عمليات التصوير تكاد تكون معدومة.

التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني المدمج مع التصوير بالرنين المغناطيسي

نظام تصوير ما قبل السريري مزود بمشبك SPECT

المبدأ: يعتمد جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي المقطعي بالإصدار البوزيتروني (SPECT-MR) الجديد لتصوير الحيوانات الصغيرة على تقنية الثقوب المتعددة، مما يتيح دقة عالية وحساسية فائقة. وعند دمجه مع التصوير بالرنين المغناطيسي الخالي من المبردات، تُحسّن تقنية SPECT-MR المدمجة سير العمل في المختبرات البحثية بشكل كبير، مع تقليل متطلبات البنية التحتية للمختبرات والحد من اعتمادها على إمدادات المبردات. [ 23 ]

المزايا: لم تعد مراكز الأبحاث بحاجة إلى شراء أنظمة متعددة، ويمكنها الاختيار بين تكوينات تصوير مختلفة. يمكن استخدام جهاز التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (SPECT) أو التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) بشكل مستقل على طاولة العمل، أو يمكن إجراء تصوير متسلسل عن طريق تثبيت وحدة SPECT على جهاز MRI. ينتقل الحيوان تلقائيًا من نمط تصوير إلى آخر على نفس المحور. بإدخال وحدة SPECT داخل مغناطيس MRI، يصبح من الممكن الحصول على بيانات SPECT وMRI في آن واحد. يمكن تحسين سير العمل في المختبر من خلال الحصول على صور متعددة لنفس الحيوان في جلسة واحدة، أو بتشغيل نظامي SPECT وMRI بشكل منفصل، وتصوير حيوانات مختلفة في الوقت نفسه. يتوفر نظام SPECT-MR بتكوينات مختلفة ذات مجالات رؤية مستعرضة مختلفة، مما يسمح بالتصوير بدءًا من الفئران وحتى الجرذان.

نقاط الضعف: بما أن هذا النظام يجمع بين أنظمة تصوير متعددة، فإن نقاط الضعف المرتبطة بإحدى طريقتي التصوير لم تعد قائمة. في التصوير المقطعي المحوسب بالإصدار البوزيتروني المتسلسل مع التصوير بالرنين المغناطيسي، يحتاج المشغل إلى تخصيص وقت قصير لنقل المريض بين موضعَي التصوير المقطعي المحوسب بالإصدار البوزيتروني والتصوير بالرنين المغناطيسي. يتم تجاوز هذه المشكلة في التصوير المقطعي المحوسب بالإصدار البوزيتروني المتزامن مع التصوير بالرنين المغناطيسي. مع ذلك، في التصوير المقطعي المحوسب بالإصدار البوزيتروني المتسلسل مع التصوير بالرنين المغناطيسي، يسهل تركيب وحدة التصوير المقطعي المحوسب بالإصدار البوزيتروني وفصلها ونقل المريض بين الغرف. يجب أن يمتلك الباحث معرفة كافية لتفسير مخرجات النظامين المختلفين، وسيحتاج إلى تدريب في هذا الشأن.

أبحاث السرطان: يوفر الجمع بين التصوير بالرنين المغناطيسي، المستخدم كتقنية تصوير غير جراحية، والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (SPECT) نتائج أسرع بكثير مقارنةً باستخدام كل تقنية على حدة. كما يمكن تسجيل الصور من كلا التقنيتين بدقة أعلى بكثير، نظرًا لأن الفاصل الزمني بين الصور محدود في أنظمة SPECT-MR المتتابعة، ويكاد يكون معدومًا في الأنظمة المتزامنة. هذا يعني أن فرص حركة المريض بين عمليات التصوير ضئيلة للغاية، إن لم تكن معدومة. ومع التشغيل المنفصل والمستقل لنظامي الرنين المغناطيسي وSPECT، يمكن تحسين سير العمل بسهولة.

التصوير البصري

المبدأ: ينقسم التصوير البصري إلى التألق والتألق البيولوجي .

  • تعتمد تقنية التصوير الفلوري على وجود فلوروكرومات داخل الجسم تُثار بواسطة مصدر ضوئي خارجي، فتُصدر ضوءًا بطول موجي مختلف استجابةً لذلك. تشمل الفلوروكرومات التقليدية البروتين الفلوري الأخضر (GFP) والبروتين الفلوري الأحمر (RFP) والعديد من طفراتهما. مع ذلك، تبرز تحديات كبيرة في التصوير الحيوي نظرًا للتألق الذاتي للأنسجة عند أطوال موجية أقل من 700  نانومتر. وقد أدى ذلك إلى التحول نحو استخدام أصباغ الأشعة تحت الحمراء القريبة وبروتينات الفلورسنت بالأشعة تحت الحمراء (700-800  نانومتر  )، والتي أثبتت جدوى أكبر بكثير في التصوير الحيوي نظرًا لانخفاض التألق الذاتي للأنسجة وقدرتها على اختراق الأنسجة بشكل أعمق عند هذه الأطوال الموجية. [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]
  • من ناحية أخرى، يعتمد التصوير البيولوجي الضوئي على الضوء الناتج عن التفاعلات الإنزيمية الكيميائية الضوئية. في كلٍ من التصوير الفلوري والتصوير البيولوجي الضوئي، تُلتقط الإشارات الضوئية بواسطة كاميرات CCD مُبرّدة حتى -150  درجة مئوية، مما يجعلها شديدة الحساسية للضوء. [ 2 ] في الحالات التي يُنتج فيها المزيد من الضوء، يمكن استخدام كاميرات أقل حساسية أو حتى العين المجردة لرؤية الصورة.

المزايا: يتميز التصوير البصري بالسرعة وسهولة التنفيذ، كما أنه غير مكلف نسبيًا مقارنةً بالعديد من تقنيات التصوير الأخرى. علاوة على ذلك، فهو شديد الحساسية، إذ يمكنه رصد الأحداث الجزيئية في  نطاق 10-15 مولار. إضافةً إلى ذلك، ولأن تصوير التألق البيولوجي لا يتطلب إثارة الجزيء المُبلِّغ، بل يتطلب تفاعل التحفيز نفسه، فإنه يُشير إلى العملية البيولوجية/الجزيئية، ويكاد يخلو من التشويش الخلفي. [ 8 ]

نقاط الضعف: من أبرز نقاط ضعف التصوير البصري عمق الاختراق، الذي لا يتجاوز بضعة ملليمترات في حالة الأصباغ المرئية. وقد أتاح التألق القريب من الأشعة تحت الحمراء الوصول إلى أعماق تصل إلى عدة سنتيمترات. [ 24 ] [ 25 ] ونظرًا لأن الضوء في منطقة الأشعة تحت الحمراء يتمتع بأفضل عمق اختراق، فقد صُممت العديد من الصبغات الفلورية خصيصًا لتُثار على النحو الأمثل في هذه المنطقة. [ 26 ] في التصوير البصري، يقتصر وضوح التألق على حيود الضوء عند حوالي 270  نانومتر، بينما يتراوح وضوح التألق البيولوجي بين 1 و10  مليمترات تقريبًا، اعتمادًا على وقت التصوير، مقارنةً بالتصوير بالرنين المغناطيسي عند 100  ميكرومتر، والموجات فوق الصوتية الدقيقة عند 30  ميكرومتر.

أبحاث السرطان: نظرًا لضعف قدرة التصوير البصري على الاختراق، فإنه يُستخدم عادةً للأغراض الجزيئية فقط، وليس للتصوير التشريحي. وبسبب ضعف قدرته على الاختراق في الأطوال الموجية المرئية، يُستخدم في نماذج السرطان تحت الجلد، إلا أن تقنية التألق بالأشعة تحت الحمراء القريبة قد مكّنت من إنشاء نماذج موضعية. [ 28 ] غالبًا ما تُدرس دراسة التعبير البروتيني المحدد في السرطان وتأثيرات الأدوية على هذا التعبير في الجسم الحي باستخدام جينات مُعدّلة وراثيًا باعثة للضوء. [ 2 ] وهذا يسمح أيضًا بتحديد آليات استهداف الجينات الانتقائي للأنسجة في السرطان وغيره. [ 29 ]

التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني المدمج مع التصوير البصري، والتألق

تصوير فلوري متعدد الألوان لخلايا هيلا الحية مع الميتوكوندريا الموسومة (باللون الأحمر)، والأكتين (باللون الأخضر)، والنوى (باللون الأزرق). يبلغ حجم كل خلية حوالي 10 ميكرومتر، وتُظهر الصور أن التصوير البصري يسمح بدقة تصل إلى 1 ميكرومتر.

المبدأ: تُمكّن كيمياء الديوكسابورولان من وسم الأجسام المضادة [ 30 ] أو خلايا الدم الحمراء [31 ] بالفلوريد المشع (18F ) ، مما يسمح بالتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) والتصوير الفلوري للسرطان [ 32 ] [ 33 ] والنزيف [ 31 ] على التوالي. يستخدم نظام الإبلاغ المشتق من الإنسان، والمُعَد جينيًا، والمُشع للبوزيترونات، والفلوري (HD-GPF) بروتينًا بشريًا، PSMA ، وغير مُثير للمناعة، وجزيئًا صغيرًا مُشعًا للبوزيترونات ( 18F مرتبط بالبورون ) وفلوريًا للتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والتصوير الفلوري ثنائي النمط للخلايا المُعدلة جينيًا، مثل الخلايا السرطانية ، أو خلايا CRISPR/Cas9 ، أو خلايا CAR T ، في فأر كامل. [ 32 ] تنبأ روجر واي تسين ، الحائز على جائزة نوبل عام 2008، بأن الجمع بين طرائق التصوير هذه سيعوض عن نقاط ضعف تقنيات التصوير الفردية. [ 34 ]

المزايا: يجمع هذا الأسلوب بين مزايا التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) والتصوير البصري الفلوري . يتيح التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني تصويرًا تشريحيًا لتحديد موقع الخلايا الموسومة في الحيوانات أو البشر، نظرًا لوجود المادة المشعة ، 18F ، داخل جسم الحيوان أو الإنسان، مما يوفر عمق اختراق غير محدود تقريبًا. يبلغ عمر النصف لـ 18F حوالي 110 دقائق، مما يحد من التعرض الإشعاعي للحيوان أو الإنسان. أما التصوير البصري، فيتيح دقة أعلى تصل إلى دقة دون خلوية تبلغ حوالي 270 نانومتر، أو حد حيود الضوء، مما يسمح بتصوير الخلايا المفردة وتحديد موقعها على غشاء الخلية، أو الجسيمات الداخلية، أو السيتوبلازم، أو النواة (انظر الشكل 1 لخلايا هيلا متعددة الألوان). يمكن لهذه التقنية وسم الجزيئات الصغيرة، [ 32 ] [ 35 ] [ 36 ] والأجسام المضادة ، [ 30 ] والخلايا ( السرطانية [ 30 ] [ 32 ] وخلايا الدم الحمراء [ 31 ] )، والسائل النخاعي الشوكي ، [ 37 ] والنزيف ، [ 31 ] واستئصال سرطان البروستاتا ، [ 32 ] [ 38 ] والخلايا المعدلة جينياً التي تعبر عن بروتين بشري مشفر جينياً، PSMA ، لتصوير الخلايا المعدلة بتقنية CRISPR/Cas9 وخلايا CAR T. [ 32 ] 

نقاط الضعف: يتيح الجمع بين التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) والتصوير البصري استخدام عاملين تصوير يعوضان نقاط ضعف كل منهما. يبلغ عمر النصف للفلور -18 حوالي 110 دقائق، وإشارة التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني ليست دائمة. بينما تسمح الجزيئات الصغيرة الفلورية بإشارة دائمة عند تخزينها في الظلام وعدم تعرضها للتلاشي الضوئي . حاليًا، لا يوجد جهاز واحد قادر على تصوير إشارة التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني وتصوير الفلورة بدقة دون خلوية (انظر شكل خلايا هيلا متعددة الألوان). يتطلب الأمر استخدام أجهزة متعددة لتصوير التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني، وفلورة العضو بأكمله، وفلورة الخلية المفردة بدقة دون خلوية.

مراجع

  1. ↑ كيسلينغ إف، بيشلر بي جيه (2011). تصوير الحيوانات الصغيرة: الأساسيات ودليل عملي (  الطبعة الأولى). سبرينغر. ISBN 978-3-642-12944-5.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 ويلمان جيه كيه، فان بروجن إن، دينكلبورغ إل إم، غامبير إس إس (يوليو 2008). "التصوير الجزيئي في تطوير الأدوية". مجلة نيتشر ريفيوز. اكتشاف الأدوية . 7 (7): 591-607 . doi : 10.1038/nrd2290 . PMID 18591980. S2CID 37571813 .  
  3. 1 2 فوستر إف إس، ميهي جيه، لوكاس إم، هيرسون دي، وايت سي، تشاغاريس سي، نيدلز إيه (أكتوبر 2009). "ماسح ضوئي جديد للموجات فوق الصوتية الدقيقة قائم على مصفوفة بتردد 15-50 ميجاهرتز للتصوير قبل السريري". الموجات فوق الصوتية في الطب وعلم الأحياء . 35 (10): 1700-1708 . doi : 10.1016/j.ultrasmedbio.2009.04.012 . PMID 19647922 . 
  4. ↑ وانغ إكس، هاجماير سي إي، هوهمان جيه دي، لايتنر إي، أرمسترونغ بي سي، جيا إف، أولشيفسكي إم، نيدلز إيه، بيتر كيه، أهرنز آي (يونيو 2012). "فقاعات دقيقة جديدة موجهة بأجسام مضادة أحادية السلسلة للتصوير الجزيئي بالموجات فوق الصوتية للخثار: التحقق من صحة طريقة فريدة غير جراحية للكشف السريع والحساس عن الخثرات ومراقبة نجاح أو فشل إذابة الخثرة في الفئران" . سيركوليشن . 125 (25): 3117-26 . doi : 10.1161/CIRCULATIONAHA.111.030312 . PMID 22647975 . 
  5. ↑ دينغ سي إكس، سيلينغ إف، بان إتش، كوي جيه (أبريل 2004). "مسامية غشاء الخلية الناتجة عن الموجات فوق الصوتية". الموجات فوق الصوتية في الطب وعلم الأحياء . 30 (4): 519-26 . doi : 10.1016/j.ultrasmedbio.2004.01.005 . PMID 15121254 . 
  6. 1 2 لي إم إل، أوه جيه تي، شي إكس، كو جي، وانغ دبليو، لي سي، لونغو جي، ستويكا جي، وانغ إل في (مارس 2008). "التصوير الجزيئي وتصوير نقص الأكسجة المتزامن لأورام الدماغ في الجسم الحي باستخدام التصوير المقطعي الصوتي الضوئي الطيفي" (ملف PDF) . وقائع معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . 96 (3): 481-489 . doi : 10.1109/JPROC.2007.913515 . S2CID 1815688 . 
  7. 1 2 وانغ إكس، فولكس جيه بي، كارسون بي إل (2008). "التقييم التجريبي لنظام التصوير المقطعي الصوتي الضوئي عالي السرعة القائم على وحدة الموجات فوق الصوتية التجارية". ندوة IEEE للموجات فوق الصوتية 2008. الصفحات 1234-1237 . doi : 10.1109/ULTSYM.2008.0298 . ISBN  978-1-4244-2428-3. S2CID 42410198 . 
  8. 1 2 3 4 كو، في.، وهاملتون، ب. و.، وويليامسون، ك. (2006). "التصوير غير الجراحي في الجسم الحي في أبحاث الحيوانات الصغيرة" . علم الأورام الخلوي . 28 (4): 127-139 . doi : 10.1155/2006/245619 . PMC 4617494. PMID 16988468 .  
  9. ↑ عزيزتي، لقد قلصت حجم المغناطيس: التصوير بالرنين المغناطيسي قبل السريري بقوة 7 تسلا يعمل بدون استخدام المبردات
  10. ↑ فان دير زواج دبليو، فرانسيس إس، هيد كيه، بيترز إيه، جولاند بي، موريس بي، باوتيل آر (أكتوبر 2009). " التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي عند 1.5 و3 و7 تسلا: توصيف تغيرات إشارة BOLD" . مجلة NeuroImage . 47 (4): 1425-1434 . doi : 10.1016/j.neuroimage.2009.05.015 . PMID 19446641. S2CID 20246002 .  
  11. ↑ وانغ م، هونغ إكس، تشانغ سي إف، لي كيو، ما بي، تشانغ إتش، وآخرون . (يوليو 2015). "الكشف والفصل المتزامن بين النزف الدماغي الحاد ونقص التروية الدماغية باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي لنقل بروتون الأميد" . الرنين المغناطيسي في الطب . 74 (1): 42-50 . doi : 10.1002/mrm.25690 . PMC 4608848. PMID 25879165 .   
  12. ↑ وانغ و، تشانغ هـ، لي د.هـ، يو ج، تشنغ ت، هونغ م، جيانغ س، فان هـ، هوانغ ش، تشو ج، وانغ ج (أغسطس 2017). "استخدام تقنيات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي والجزيئي للكشف عن الالتهاب العصبي والحماية العصبية بعد إصابة الدماغ الرضية" . الدماغ والسلوك والمناعة . 64 : 344-353 . doi : 10.1016/j.bbi.2017.04.019 . PMC 5572149. PMID 28455264 .  
  13. ↑ بون جيه إم، فيلازكيز أو، تشيري إس آر (يوليو 2004). "جرعة الأشعة السينية للحيوانات الصغيرة من التصوير المقطعي المحوسب الدقيق" . التصوير الجزيئي . 3 (3): 149-158 . doi : 10.1162/1535350042380326 . PMID 15530250 . 
  14. 1 2 شوبر، أو.، رهبار، ك.، ريمان، ب. (فبراير 2009). "التصوير الجزيئي متعدد الوسائط - من وصف الهدف إلى الدراسات السريرية". المجلة الأوروبية للطب النووي والتصوير الجزيئي . 36 (2): 302-314 . doi : 10.1007/s00259-008-1042-4 . PMID 19130054. S2CID 25389532 .  
  15. 1 2 3 مسعود، ت. ف.، وغامبير، س. س. (مارس 2003). "التصوير الجزيئي في الكائنات الحية: رؤية العمليات البيولوجية الأساسية من منظور جديد" . الجينات والتطور . 17 (5): 545-580 . doi : 10.1101/gad.1047403 . PMID 12629038 . 
  16. ↑ بيكمان، ف.، وفان دير هاف، ف. (فبراير 2007). "الثقب الدقيق: بوابة للتصوير الإشعاعي ثلاثي الأبعاد فائق الدقة". المجلة الأوروبية للطب النووي والتصوير الجزيئي . 34 (2): 151-161 . doi : 10.1007/s00259-006-0248-6 . PMID 17143647. S2CID 32330635 .  
  17. ↑ ساجدي س، زراعاتكار ن، موجي ف، فرحاني م ح، سركار س، عربي ح، وآخرون (مارس 2014). "تصميم وتطوير ماسح ضوئي عالي الدقة بتقنية SPECT مخصص لتصوير الفئران والجرذان". مجلة الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء، القسم أ: المسرعات، المطيافات، الكواشف والمعدات المرتبطة بها . 741 : 169-176 . Bibcode : 2014NIMPA.741..169S . doi : 10.1016/j.nima.2014.01.001 . 
  18. ↑ "أنظمة التصوير الطبي" . تصميم وتطوير أنظمة التصوير الطبي . بارتو نيجار بيرسيا.
  19. ↑ ماجوتا ك، كوبو ن، كوجي ي، نيشيجيما ك، تشاو س، تاماكي ن (أبريل 2011). "توصيف أداء نظام Inveon قبل السريري للتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني/التصوير المقطعي المحوسب بالإصدار الفوتوني الأحادي/التصوير المقطعي المحوسب للحيوانات الصغيرة 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. ↑ فان دير هاف إف، فاستنهو بي، راماكرز آر إم، براندرهورست دبليو، كراه جي أو، جي سي، ستيلينز إس جي، بيكمان إف جيه (أبريل 2009). "جهاز U-SPECT-II: جهاز فائق الدقة لتصوير الجزيئات في الحيوانات الصغيرة" . مجلة الطب النووي . 50 (4): 599-605 . doi : 10.2967/jnumed.108.056606 . PMID 19289425 . 
  21. ↑ إيفاشينكو أو، فان دير هاف إف، جوردن إم سي، راماكرز آر إم، بيكمان إف جيه (مارس 2015). "التصوير المقطعي المحوسب بانبعاث الفوتون المفرد فائق الحساسية على مستوى المليمتر الفرعي للفأر" . مجلة الطب النووي . 56 (3): 470-475 . doi : 10.2967/jnumed.114.147140 . PMID 25678487 . 
  22. ↑ ديل غيرا أ، بيلكاري ن (ديسمبر 2007). "أحدث ما توصلت إليه تقنيات التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) والتصوير المقطعي المحوسب بإصدار فوتون واحد (SPECT) والتصوير المقطعي المحوسب (CT) لتصوير الحيوانات الصغيرة". مجلة الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء، القسم أ: المسرعات، والمطيافات، وأجهزة الكشف، والمعدات المرتبطة بها . 583 (1): 119-124 . رمز Bibcode : 2007NIMPA.583..119D . doi : 10.1016/j.nima.2007.08.187 .
  23. ↑ «نتائج مُذهلة: التقنيات ما قبل السريرية تُعزز فهم الأمراض»
  24. 1 2 وايسليدر ر، محمود يو (مايو 2001). "التصوير الجزيئي". علم الأشعة . 219 (2): 316-333 . doi : 10.1148/radiology.219.2.r01ma19316 . PMID 11323453 . 
  25. 1 2 كوفار جيه إل، سيمبسون إم إيه، شوتز-جيشفيندر إيه، أوليف دي إم (أغسطس 2007). "نهج منهجي لتطوير عوامل التباين الفلورية للتصوير البصري لنماذج سرطان الفئران" . الكيمياء الحيوية التحليلية . 367 (1): 1-12 . doi : 10.1016/j.ab.2007.04.011 . PMID 17521598. S2CID 16426577 .  
  26. 1 2 Adams KE, Ke S, Kwon S, Liang F, Fan Z, Lu Y, Hirschi K, Mawad ME, Barry MA, Sevick-Muraca EM (2007). "مقارنة بين الأصباغ الفلورية القابلة للإثارة بأطوال موجية مرئية وقريبة من الأشعة تحت الحمراء للتصوير الجزيئي للسرطان" . مجلة البصريات الطبية الحيوية . 12 (2): 024017. Bibcode : 2007JBO....12b4017A . doi : 10.1117/1.2717137 . PMID 17477732. S2CID 39806507 .  
  27. ↑ شو إكس، رويانت إيه، لين إم زد، أغيليرا تي إيه، ليف-رام في، شتاينباخ بي إيه، تسين آر واي (مايو 2009). "التعبير في الثدييات عن البروتينات الفلورية بالأشعة تحت الحمراء المُهندسة من فيتوكروم بكتيري" . مجلة ساينس . 324 (5928): 804-807 . Bibcode : 2009Sci...324..804S . doi : 10.1126/science.1168683 . PMC 2763207. PMID 19423828 .  
  28. ↑ كوفار جيه إل، جونسون إم إيه، فولتشيك دبليو إم، تشين جيه، سيمبسون إم إيه (أكتوبر 2006). "يحفز التعبير عن الهيالورونيداز انتشار ورم البروستاتا في نموذج فأر متماثل الموقع" . المجلة الأمريكية لعلم الأمراض . 169 (4): 1415-26 . doi : 10.2353/ajpath.2006.060324 . PMC 1698854. PMID 17003496 .  
  29. ↑ نورس ج، توكالوف س، كوخار س، خان إي، شوت إل كيه، هينز إل، إيدر إل، أرنولد-شيلد د، بروبست إتش سي، دانكواردت س (2021). "التصوير غير الجراحي لديناميكيات التعبير الجيني وإفراز البروتين في الفئران الحية". bioRxiv 10.1101/2021.07.08.451623 . 
  30. 1 2 3 رودريغيز إي إيه، وانغ واي، كريسب جيه إل، فيرا دي آر، تسين آر واي، تينغ آر (مايو 2016). "كيمياء ديوكسابورولان الجديدة تُمكّن من توليد جزيئات حيوية متعددة الأنماط باعثة للبوزيترون [ (18)F ] وفلورية [ (18)F ] من الطور الصلب" . كيمياء الاقتران الحيوي . 27 (5): 1390-1399 . doi : 10.1021/acs.bioconjchem.6b00164 . PMC 4916912. PMID 27064381 .  
  31. وانغ واي ، آن إف إف، تشان إم، فريدمان بي، رودريغيز إي إيه، تسين آر واي، أراس أو، تينغ آر (مارس 2017). "كريات الدم الحمراء الموسومة بالفلور والمُشعّة بالبوزيترون-18 تسمح بتصوير النزيف الداخلي في نموذج نزيف دماغي في الفئران" . مجلة تدفق الدم الدماغي والأيض . 37 (3): 776-786 . doi : 10.1177/0271678X16682510 . PMC 5363488. PMID 28054494 .  
  32. 1 2 3 4 5 6 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 باعث للبوزيترونات [18F ] لتصوير PMSA يسمح بالإبلاغ الجيني في الخلايا المعدلة وراثيًا والمنقولة بالتبني" . ACS Chemical Biology . 14 (7): 1449–1459 . doi : 10.1021/acschembio.9b00160 . PMC 6775626. PMID 31120734 .  
  33. ↑ كوميدي هـ، غو هـ، نوريلي ف، فيدفياس ي، جين م م، ماكلور ت د، وآخرون . (مايو 2018). "مادة تباين فلورية باعثة للبوزيترون-18F/سيانين ثلاثي الميثين لإدارة سرطان البروستاتا الموجهة بالصور" . مجلة الكيمياء الطبية . 61 (9): 4256-4262 . doi : 10.1021/acs.jmedchem.8b00240 . PMC 6263152. PMID 29676909 .   
  34. ↑ تسين آر واي (سبتمبر 2003). "تخيّل مستقبل التصوير". مراجعات الطبيعة. بيولوجيا الخلية الجزيئية . ملحق: SS16-21. PMID 14587522 . 
  35. ↑ كوميدي هـ، توسي يو، ماشاني يو بي، غو هـ، مارنيل سي إس، لو بي، سويدان إم إم، تينغ آر (فبراير 2018). "بانوبينوستات الموسوم بالفلور-18 يسمح بتوصيل مثبط دي أسيتيلاز الهيستون الموجه بالتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني" . رسائل الكيمياء الطبية ACS . 9 (2): 114-119 . doi : 10.1021/acsmedchemlett.7b00471 . PMC 5807872. PMID 29456798 .  
  36. ↑ وانغ م، كوميدي هـ، توسي يو، غو هـ، تشو ز، شفايتزر م.إ، وو ل.ي، سينغ ر، هو س، لو ب، تينغ ر، سويدان م.م (ديسمبر 2017). " مشتق داساتينيب الفلوري الباعث للبوزيترون 18 [ F ] " . العلاجات الجزيئية للسرطان . 16 (12): 2902-2912 . doi : 10.1158/1535-7163.MCT-17-0423 . PMC 6287766. PMID 28978723 .  
  37. ↑ كوميدي هـ، غو هـ، تشين ن، كيم د، هي ب، وو أ ب، أراس أ، تينغ ر (2017). "مسبار سائل دماغي شوكي فلوري باعث للبوزيترون-18 لتصوير تلف الدماغ والحبل الشوكي" . ثيرانوستيكس . 7 (9): 2377-2391 . doi : 10.7150/thno.19408 . PMC 5525743. PMID 28744321 .  
  38. ↑ كوميدي هـ، غو هـ، نوريلي ف، فيدفياس ي، جين م م، ماكلور ت د، إهداي ب، سايمان هـ ب، أكين أ، أراس أ، تينغ ر (مايو 2018). "مادة تباين فلورية باعثة للبوزيترون 18F/سيانين ثلاثي الميثين لإدارة سرطان البروستاتا الموجهة بالصور" . مجلة الكيمياء الطبية . 61 (9): 4256-4262 . doi : 10.1021/acs.jmedchem.8b00240 . PMC 6263152. PMID 29676909 .