08 分子成像及其应用.ppt

医学图像处理与分析 上海交通大学医学院 2011年, 陈瑛 第三、四章 分子成像及其应用 分子成像及其要素 分子成像技术的概念 疾病的分子机制 分子成像及其要素 分子成像技术的概念 疾病的分子机制 分子成像的定义 以图像形式显示 活体内特定对象 在细胞或分子水平上的活动过程 —— 分子成像 (molecular imaging) 分子成像 vs. 诊断成像 分子成像的意义 揭示疾病的分子机制 早期诊断、治疗 疗效评价 分子成像及其要素 分子成像技术的概念 疾病的分子机制 分子成像的定义 分子成像的特征 分子成像的特征 分子水平的生物过程 可视性 活体内成像(in vivo) 特异性 定量分析 第三、四章 分子成像及其应用 分子成像及其要素 分子成像技术的概念 分子成像的要素 目标：肝实质细胞表面半乳糖受体的MRI成像 分子成像机制(器官/组织/细胞/分子) 分子成像及其要素 分子成像技术的概念 分子成像的要素 成像模式 分子成像及其要素 分子成像技术的概念 分子成像的要素 成像模式 分子报告系统 分子成像探针 + 对比度增强 分子成像的要素 第三、四章 分子成像及其应用 分子成像及其要素 分子成像中各要素的技术要求 分子成像中各种成像模式的性能及适用性 分子成像对成像模式的总体要求 灵敏度 成像信号的衰减 空间分辨率 时间分辨率 第三、四章 分子成像及其应用 分子成像及其要素 分子成像中各要素的技术要求 分子成像中各种成像模式的性能及适用性 分子成像对成像模式的总体要求 US的性能及适用性 X-CT的性能及适用性 MRI的性能及适用性 PET/SPECT的性能及适用性 生物光学的性能及适用性 第三、四章 分子成像及其应用 分子成像及其要素 分子成像中各要素的技术要求 分子成像中各种成像模式的性能及适用性 分子成像中对报告系统的要求 分子成像中对报告系统的要求 分子成像对报告系统的总体要求 高灵敏度 高特异性 生物利用度 生物相容性 分子成像中对报告系统的要求 分子成像对报告系统的总体要求 X/X-CT的报告系统 对比度增强剂 灵敏度低 潜在毒性 生物组织对X线的衰减吸收 分子成像中对报告系统的要求 分子成像对报告系统的总体要求 X/X-CT的报告系统 MRI的报告系统 对比度增强剂 顺磁性或超顺磁性纳米颗粒 特异性 分子成像中对报告系统的要求 分子成像对报告系统的总体要求 X/X-CT的报告系统 MRI的报告系统 PET/SPECT的报告系统 半衰期 SPECT：99mTc PET：11C，18F 分子成像中对报告系统的要求 分子成像对报告系统的总体要求 X/X-CT的报告系统 MRI的报告系统 PET/SPECT的报告系统 生物光学的报告系统 生物光学的报告系统 荧光成像：激发波长、发射波长 荧光蛋白： 绿色荧光蛋白：395 nm、509 nm 红色荧光蛋白：583 nm 荧光染料：高于650 nm 量子点 荧光素酶 分子成像中对报告系统的要求 分子成像对报告系统的总体要求 X/X-CT的报告系统 MRI的报告系统 PET/SPECT的报告系统 生物光学的报告系统 US的报告系统 第三、四章 分子成像及其应用 分子成像及其要素 分子成像中各要素的技术要求 分子成像的应用 分子成像技术的应用要与自身研究相结合 成像模式的影响 对比度 ? 空间分辨率 ? 视觉差异 内源 / 外源 探针的选择原则 对人体是否有害 人体排泄方便 与对象结合是否容易 对比度增强如何体现 分子成像的应用 分子成像（核素成像）在药物生物分布及药物代谢动力学或药物受体研究中的应用 分子成像（MRI成像）在肿瘤检测、诊断和治疗中的应用 分子成像（荧光成像）在细胞示踪及监测细胞迁移中的应用 三.分子成像的应用 分子成像（核素成像）在药物生物分布及药物代谢动力学或药物受体研究中的应用 背景 传统方法之一：房室模型分析法 传统方法之一：放射自显影检测法 分子成像方法 报告系统 药物剂量 整体PET、切片（2mm厚度）PET、切片照相、放射自显影 三.分子成像的应用 分子成像（核素成像）在药物生物分布及药物代谢动力学或药物受体研究中的应用 例1：抗真菌药物氟康唑在人体内各种组织内的分布 18F标记 PET成像 结果： 肝脾：10~50 肾、心脏、肌肉：10 脑组织：≈0 三.分子成像的应用 分子成像（核素成像）在药物生物分布及药物代谢动力学或药物受体研究中的应用 例2：药物和受体相互作用及其对药效影响的分析 对照组： 18F标记司托哌隆 ? 受体5HT2R的配体 11C标记雷氯必利 ? 多巴胺受体D2的配体 PET成像显示5HT2R和D2受体的浓度和结合能力 实验