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小鼠癌癥模型已被證明是基礎(chǔ)研究以及臨床轉(zhuǎn)化資源。隨著小鼠模型在模擬人類疾病方面的發(fā)展和改進(jìn)，也需要強(qiáng)大的成像方法來(lái)無(wú)創(chuàng)地測(cè)量關(guān)鍵的生物參數(shù)。一些臨床成像模式已經(jīng)被借鑒到臨床前動(dòng)物水平，如磁共振成像 (MRI) 、正電子發(fā)射斷層掃描 (PET) 、超聲 (US) 及計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng) (CT) ，以及在活體動(dòng)物水平通量及靈敏度優(yōu)勢(shì)的光學(xué)成像模式。選擇使用哪一種成像模式主要取決于要解決的生物學(xué)問(wèn)題及要求（歡迎大家來(lái)找我們"瑞家"探討您的成像模式）。

今天給大家介紹一種新型的腫瘤學(xué)研究的成像方式，INV Vega免手持全自動(dòng)三維超聲成像系統(tǒng) ，集無(wú)創(chuàng)、高通量、快速成像與一體。此外，該系統(tǒng)規(guī)避了傳統(tǒng)臨床前超聲系統(tǒng)的許多局限性，包括有限的視野、低通量和人為誤差大等。

通過(guò)底部探頭自動(dòng)化全自動(dòng)掃描，能夠獲得動(dòng)物全身三維成像，短時(shí)間并排掃描多只小鼠，大大提高了研究的通量。下圖為成像系統(tǒng)拍攝及重建的3D寬場(chǎng)腹部圖像。研究人員可輕松識(shí)別解剖結(jié)構(gòu)，包括肝臟、小腸、膀胱、腹股溝淋巴結(jié)以及動(dòng)物側(cè)面的皮下腫瘤。簡(jiǎn)單操作即可進(jìn)行腫瘤的分割及體積測(cè)量（65mm3）。該系統(tǒng)通過(guò)使用簡(jiǎn)單的點(diǎn)擊式界面以及類核磁的圖像展示解決了傳統(tǒng)超聲操作和圖像識(shí)別的復(fù)雜性，即使是新手也能快速掌握。

圖1：小鼠腹部三維寬場(chǎng)掃描

這么簡(jiǎn)潔的操作方式，結(jié)果是不是可靠呢？為了驗(yàn)證該系統(tǒng)并評(píng)估成像的可重復(fù)性，研究人員使用小鼠異種移植模型進(jìn)行了體內(nèi)研究測(cè)試，評(píng)估腫瘤隨時(shí)間的生長(zhǎng)情況。重復(fù)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，無(wú)論是同一個(gè)操作者多次讀取，還是不同的操作者，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，腫瘤體積沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（下圖）。

圖2：多次讀?。ㄗ螅┘安煌僮魅藛T讀?。ㄓ遥┙Y(jié)果比較

Krippendorff’s alpha系數(shù)分析（下表）也顯示了多次及多人數(shù)據(jù)讀取結(jié)果之間具有很好的一致性。

除了對(duì)腫瘤體積進(jìn)行測(cè)量之外，該系統(tǒng)還具備超聲造影模式，通過(guò)雙頻探頭技術(shù)，在注射VesselVue®微泡造影劑后，即可對(duì)腫瘤血管密度及結(jié)構(gòu)進(jìn)行高分辨成像及定量研究，有助于腫瘤生長(zhǎng)機(jī)理研究及抗腫瘤血管生成藥物研發(fā)。如下圖所示，在同一腫瘤上捕獲血管密度 (BVD) 及血管形態(tài)學(xué) (BVM) 的2D冠裝面最大強(qiáng)度投影。在BVD圖像中，腫瘤邊界直徑從5mm增長(zhǎng)到1cm。第31天，當(dāng)腫瘤直徑約1cm時(shí)腫瘤中心區(qū)域BVD強(qiáng)度下降，表明該部位的血管退化，并提示核心壞死的發(fā)展。BVM圖像顯示，多個(gè)微血管呈現(xiàn)彎曲形態(tài)，與血管生成性腫瘤相關(guān)。

圖3：腫瘤隨時(shí)間增長(zhǎng)的超聲造影圖像（冠裝面最大強(qiáng)度投影）

當(dāng)然，該系統(tǒng)還有更多的應(yīng)用場(chǎng)景，除了之前給大家介紹的脂肪肝/肝纖維研究之外，還能應(yīng)用于腎臟疾病、發(fā)育生物學(xué)研究 、心臟毒性研究 、再生醫(yī)學(xué)研究 、藥物研發(fā)等研究領(lǐng)域。您對(duì)哪個(gè)方向感興趣，歡迎聯(lián)系我們一起探討!