临床前肿瘤成像还可以这样做？

小鼠癌症模型已被证明是基础研究以及临床转化不可或缺的资源。随着小鼠模型在模拟人类疾病方面的发展和改进，也需要强大的成像方法来无创地测量关键的生物参数。一些临床成像模式已经被借鉴到临床前动物水平，如磁共振成像 (MRI) 、正电子发射断层扫描 (PET) 、超声 (US) 及计算机断层扫描系统 (CT) ，以及在活体动物水平极具通量及灵敏度优势的光学成像模式。选择使用哪一种成像模式主要取决于要解决的生物学问题及要求（欢迎大家来找我们”瑞家”探讨最适合您的成像模式）。

今天给大家介绍一种新型的肿瘤学研究的成像方式，INV Vega免手持全自动三维超声成像系统 ，集无创、高通量、快速成像与一体。此外，该系统规避了传统临床前超声系统的许多局限性，包括有限的视野、低通量和人为误差大等。

通过底部探头自动化全自动扫描，能够获得动物全身三维成像，短时间并排扫描多只小鼠，大大提高了研究的通量。下图为成像系统拍摄及重建的3D宽场腹部图像。研究人员可轻松识别解剖结构，包括肝脏、小肠、膀胱、腹股沟淋巴结以及动物侧面的皮下肿瘤。简单操作即可进行肿瘤的分割及体积测量（65mm3）。该系统通过使用简单的点击式界面以及类核磁的图像展示解决了传统超声操作和图像识别的复杂性，即使是新手也能快速掌握。

图1：小鼠腹部三维宽场扫描

这么简洁的操作方式，结果是不是可靠呢？为了验证该系统并评估成像的可重复性，研究人员使用小鼠异种移植模型进行了体内研究测试，评估肿瘤随时间的生长情况。重复性实验结果显示，无论是同一个操作者多次读取，还是不同的操作者，每个时间点上，肿瘤体积没有统计学差异（下图）。

图2：多次读取（左）及不同操作人员读取（右）结果比较

Krippendorff’s alpha系数分析（下表）也显示了多次及多人数据读取结果之间具有很好的一致性。

除了对肿瘤体积进行测量之外，该系统还具备超声造影模式，通过专利的双频探头技术，在注射VesselVue®微泡造影剂后，即可对肿瘤血管密度及结构进行高分辨成像及定量研究，有助于肿瘤生长机理研究及抗肿瘤血管生成药物研发。如下图所示，在同一肿瘤上捕获血管密度 (BVD) 及血管形态学 (BVM) 的2D冠装面最大强度投影。在BVD图像中，肿瘤边界直径从5mm增长到1cm。第31天，当肿瘤直径约1cm时肿瘤中心区域BVD强度下降，表明该部位的血管退化，并提示核心坏死的发展。BVM图像显示，多个微血管呈现弯曲形态，与血管生成性肿瘤相关。

图3：肿瘤随时间增长的超声造影图像（冠装面最大强度投影）

当然，该系统还有更多的应用场景，除了之前给大家介绍的脂肪肝/肝纤维研究之外，还能应用于肾脏疾病、发育生物学研究 、心脏毒性研究 、再生医学研究 、药物研发等研究领域。您对哪个方向感兴趣，欢迎联系我们一起探讨!