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多模态脑胶质瘤显像


模型:小鼠颅内种植胶质瘤。

显像方式:尾静脉注射纳米分子探针,分别进行MRI(7T)、光声和拉曼光谱成像(MPR成像)。

意义:MPR成像中三种模态的影像技术均能无创实现对胶质瘤的准确检测,并且拉曼成像还可以指导术中肿1瘤切除。因此这种三模态成像方法有望实现准确的脑肿1瘤检测和切除。









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这两种方法都是建立在水分子扩散理论基础上的,都能直接地反映生物组织的微结构特征和变化。DWI只使用了一组扩散敏感梯度场,没有将水分子得到分散方向纳入其中,因此DWI主要应用于急性脑缺血和等动物模型的研究中,常见的史表达分散系数(Apprarent diffusion coefficient ,ADC),它可以比较简单的表征组织内的水分子分散情况(图5)。DTI将扩散的方向性引入到生物组织中,并在此基础上,对生物组织中水分子扩散的方向性进行了定量研究。在DTI中,三个本征向量(V1、V2、V3)和本征值(λ1,λ2,λ3)分别表示了是三个主要的扩散方向,以及它们各自可能的大小。DTI可以在无创状态下重建脑白质纤维素,在脑白质病、脱髓鞘,等模型研究中有重要作用。





 除了结构性影像,9.4T MRI,其他的影像学都可以被称为功能影像学。脑功能成像是一种基于血氧浓度依赖性(BOLD)的脑功能成像技术,其基本原理是通过脑内血氧饱和度的改变来反映脑功能状态。按其实施方式可分为两类:静息态(Resting-state fMRI,rs-fMRI)和任务态(Task fMRI,tfMRI)。

 因为动物难以完成某些具体的工作,所以在小动物中,常用的方法就是静息态的研究。所谓的静息态,就是在没有任何介入的情况下,将动物放入核磁1共振仪中,对其进行扫描。目前,已有的研究主要集中在静息态,即低频段(ALFF)和局部一致性(ReHo)等。另外,基于动物静息态数据我们还可以通过计算不同脑区BOLD信号的相关系数研究大脑功能连接(Functional connection,FC),更深层的基于功能连接的网络图还可进行图论相关指标的分析,如小世界“(small world)属性、“富人俱乐部”(rich club)等。目前,在阿尔兹1海默症和帕金1森病等与学习记忆和认知功能障碍有关的动物模型中,应用多的小动物功能影像学。





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