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Nexus128小动物光声成像系统 ---强大的临床前动物疾病模型3D成像工具
小动物光声成像是一种在生物医学基础研究和疾病相关的应用研究中都具有广阔前景的新技术。光声成像是近年来发展起来的一种无损医学成像方法，它结合了纯光学成像的高对比度特性和纯超声成像的高穿透深度特性，可以提供高分辨率和高对比度的组织成像。
该系统可针对小动物活体进行心血管疾病（血管生成、心肌炎、血栓、心梗等）、 淋巴、分子肿瘤、神经系统、血液病、炎症、干细胞、新型分子探针、转基因动物模型和功能影像等方面的前沿性研究。该仪器专用于小动物的分子影像学研究，光声技术具有比近红外技术更好的生物组织穿透性,同时还具有分辨率高、无副作用等特点,并正逐步成为生物组织无损检测技术领域的另一研究热点。
以动物模型为对象的生物医学研究可以避免在人身上进行实验带来的风险，克服某些疾病潜伏期长、病程长的缺点，并且可以严格控制动物实验条件、减少个体差异的影响影像学的手段，是目前动物模型研究中不可或缺的工具之一。
应用领域：
心血管研究：对小动物活体进行心血管疾病（血管生成/生长、心肌炎、血栓、心梗等）的深入研究，系统可输出血红蛋白浓度和血氧饱和度的定量数据。
药物代谢研究：利用分子影像学技术，实时监测标记药物在动物体内的运动情况，从而判断该药物是否能够准确到达靶区和代谢途径，以及治疗效果评测。
肿瘤研究：直接快速地测量和跟踪各种癌症模型中肿瘤的生长和转移，及伴随的血管生成过程,如肝癌模型、骨转移模型等；并可对肿瘤的生长和转移（或癌症治疗）中血红蛋白浓度和血氧饱和度的变化、血管生成抑制效果等信息进行实时成像与分析。
基因表达：在活体动物体内观察和研究基因的表达, 细胞或组织特异性, 及其治疗反应。
干细胞及免疫研究：标记细胞，实时观测动物体内干细胞治疗效果,并用于抗肿瘤免疫治疗。
细菌与病毒研究：通过对细菌与病毒进行特异性荧光探针标记，研究侵染过程等。
转基因动物模型：如大小鼠的疾病模型。
疾病早期诊断：用分子影像学可对分子水平的病变进行检测，遭遇以病理改变为评判基础疾病诊断，实现疾病早期诊断。
其它应用领域：如分子光学、脑科学研究等。
应用举例：脑成像和脑功能监测利用光声成像技术进行脑成像研究是医学成像技术的研究热点之一。由于脑组织的光学吸收与血氧消耗以及脑生理状态等密切相关, 光声成像可用于研究脑组织结构和脑功能。通过***脑血氧的动力学变化, 可以得到脑神经系统的动态信息和功能特征信息, 在神经生理学和神经病理学中具有重要的应用前景。目前，常用的脑成像技术包括功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging，FMRI)、正电子发射断层扫描技术（Positron Emission Tomography，PET）和单光子发射计算机断层成像(Single PhotonEmission Computed Tomography，SPECT)。与上述三种技术相比，光声技术用于脑成像不仅具有无损伤、成本较低的优点，而且还可获得氧化型和还原型血红蛋白的分布特性，提供更加完整的脑部血氧含量水平的分布图像，可以在完全无损伤的情况下对脑的高级功能活动进行观察分析并提供高分辨率和高对比度的脑组织光声图像。
图1
图2
应用光声成像技术清晰地探测到活体小鼠脑血管的分布及颅内小脑、海马、侧室等结构, 并得到了脑实质病损的得到了清晰成像; 同时还通过刺激老鼠胡须得到了该大脑皮层中枢的脑血管血流动力学改变的图像。图2所示即为老鼠胡须刺激前（a）后(b)大脑皮层中枢的脑血管血流动力的改变。
