小動(dòng)物光聲成像系統(tǒng)技術(shù)文檔

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1、目錄一．3多模式光聲成像系統(tǒng)原理3EndraNexus128技術(shù)優(yōu)勢41優(yōu)異的科研級(jí)激光器系統(tǒng)52探測器系統(tǒng)與真正的3-D成像53方便快捷科學(xué)的動(dòng)物處理系統(tǒng)64分辨率和靈敏度65穿透深度76.操作步驟簡單77光聲圖像定位88強(qiáng)大的軟件處理功能89卓越的科學(xué)顧問團(tuán)隊(duì)8EndraNexus128系統(tǒng)硬件配置8二EndraNexus128系統(tǒng)科研應(yīng)用92.1腫瘤學(xué)應(yīng)用92.1.1腫瘤形態(tài)學(xué)92.1.2腫瘤灌注102.1.3探針吸收-動(dòng)態(tài)掃描102.1.4腫瘤治療112.2納米材料(新型造影劑)中的應(yīng)用112

2、.3解剖學(xué)應(yīng)用132.4光學(xué)造影劑應(yīng)用13三同動(dòng)物活體熒光成像比較16一．多模式光聲成像系統(tǒng)原理當(dāng)一束光照射到生物組織上，生物組織吸收光能量而產(chǎn)生熱膨脹，伴隨著熱膨脹會(huì)產(chǎn)生超聲波，吸收光能量的多少?zèng)Q定了產(chǎn)生的超聲波的強(qiáng)度。于是不同的組織就會(huì)產(chǎn)生不同強(qiáng)度的超聲波，可以用來區(qū)分正常組織和病變組織。光聲成像技術(shù)檢測的是超聲信號(hào)（該技術(shù)克服了光學(xué)成像技術(shù)在成像深度與分辨率上不可兼得的不足），反映的是光能量吸收的差異（補(bǔ)充超聲成像技術(shù)在對(duì)比度和功能性方面的缺陷），結(jié)合光學(xué)和超聲這兩種成像技術(shù)各自的優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)

3、組織體較大深度的高分辨率、高對(duì)比度的功能成像。EndraNexus128多模式小動(dòng)物光聲成像是一種在生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究和疾病相關(guān)的應(yīng)用研究中都具有廣闊前景的新技術(shù)。以動(dòng)物模型為對(duì)象的生物醫(yī)學(xué)研究可以避免在人體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)帶來的風(fēng)險(xiǎn)，克服某些疾病潛伏期長、病程長的缺點(diǎn)，并且可以嚴(yán)格控制動(dòng)物實(shí)驗(yàn)條件、減少個(gè)體差異的影響，是目前動(dòng)物模型研究中不可或缺的工具之一。EndraNexus128多模式光聲成像是近年來發(fā)展起來的一種無損醫(yī)學(xué)成像方法，它結(jié)合了純光學(xué)成像的高對(duì)比度特性和純超聲成像的高穿透深度特性，可以提供高分

4、辨率和高對(duì)比度的組織成像。該系統(tǒng)的購置充分考慮了科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用的需求，可針對(duì)小動(dòng)物活體進(jìn)行心血管疾?。ㄑ苌伞⑿募⊙?、血栓、心梗等）、淋巴、腫瘤、神經(jīng)系統(tǒng)、血液病、新型分子探針、血紅蛋白濃度和血氧飽和度測量和功能影像等方面的前沿性研究，將進(jìn)一步提升科研單位在這些領(lǐng)域的研究水平和地位。光聲成像是衡量綜合性大學(xué)中生命科學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和化學(xué)等領(lǐng)域科研水平和科研工作深度的標(biāo)志性先進(jìn)分子成像研究儀器，目前開始在國內(nèi)發(fā)展，正在成為教學(xué)、科研和重點(diǎn)學(xué)科、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)必備的分析測試研究手段。EndraNexus

5、128多模式光聲成像系統(tǒng)集合了近紅外實(shí)時(shí)熒光成像、超聲波成像和光聲成像三種成像模式與一體，致力于小動(dòng)物的分子影像學(xué)研究，光聲技術(shù)具有比近紅外技術(shù)更好的生物組織穿透性，同時(shí)還具有分辨率高、無副作用等特點(diǎn)，正逐步成為生物組織無損檢測技術(shù)領(lǐng)域的另一研究熱點(diǎn)。多模式的組合使得我們可以拓展更多的研究領(lǐng)域，在一個(gè)集成的系統(tǒng)中實(shí)施超聲、熒光、和光聲三種方式檢測，使得我們可以從多模式、多角度、多手段中來解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使得研究結(jié)果可以在一個(gè)集成系統(tǒng)中互相得到印證和確證，提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)的精確性，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋更加合理。E

6、ndraNexus128技術(shù)優(yōu)勢Endra公司是由輝瑞、默克、強(qiáng)生、雅培、Lilly、諾華諾德、阿斯特拉等七大制藥公司組成的EnlightBiosciences實(shí)體投資成立的。Endra發(fā)展光聲的歷史可以追溯到2001年，迄今已有九年的歷史，目前Endra已經(jīng)在腫瘤生物學(xué)和探針研發(fā)方面開展了3年多的應(yīng)用性研究。EndraNexus128小動(dòng)物光聲成像是Endra研發(fā)生產(chǎn)，是目前市場上唯一一款完全的3-D光聲成像系統(tǒng)，能夠精確確定探針在組織中的分布，而其他的光聲系統(tǒng)是基于切片式的掃描系統(tǒng)。完全的3-D光

7、聲成像系統(tǒng)從而決定了Nexus128在空間分辨率、靈敏度、動(dòng)物處理速度、掃描速度和通量方面都優(yōu)于其他同類產(chǎn)品。綜合分析3-D光聲成像的優(yōu)勢，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。1優(yōu)異的科研級(jí)激光器系統(tǒng)EndraNexus128使用OPO可調(diào)諧脈沖近紅外激光器（一類激光器，最大功率不操過20mJ/脈沖，對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和操作人員無損傷，符合ANSI關(guān)于激光在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物上使用的標(biāo)準(zhǔn))。完全滿足小動(dòng)物近紅外激發(fā)的需求。激光調(diào)諧范圍680-950nm，脈沖頻率20Hz。該激光器屬于科研級(jí)激光器，牢固可靠，且應(yīng)用于多項(xiàng)科學(xué)研究應(yīng)用

8、中。單元部件完全密封不需要維護(hù)。其他系統(tǒng)的激光器是為桌面型物理研究設(shè)計(jì)的，在生物學(xué)應(yīng)用研究領(lǐng)域沒有任何可參考的數(shù)據(jù)。Nexus128擁有一個(gè)有效的光學(xué)系統(tǒng)（無光纖無能量損失），激光達(dá)到動(dòng)物身上的能量與其他系統(tǒng)一樣。Nexus128激光達(dá)到動(dòng)物的能量是符合ANSI激光標(biāo)準(zhǔn)的，iThera超出這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)4倍，將直接導(dǎo)致發(fā)表國際論文時(shí)審查上的麻煩。2探測器系統(tǒng)與真正的3-D成像在過去的15年中，每一個(gè)醫(yī)療成像技術(shù)都因靈敏度和等向分辨率的原因趨向于3-D成像，En