光學(xué)成像可能是現(xiàn)今功能性活體成像研究最廣泛使用的造影模式。相較于核子醫(yī)學(xué)成像PET或SPECT而言,光學(xué)成像的成本較低廉,也不需要執(zhí)照、專業(yè)的放射化學(xué)家與其他熱核室等設(shè)備,即能夠提供生命科學(xué)研究者許多問題的答案,如疾病進(jìn)程、途徑與治療效果。
但是至今光學(xué)成像仍有許多限制,比如無法監(jiān)測(cè)來自物體深部的光子信號(hào),在整個(gè)物體中解析度與靈敏度不均勻,失真的解剖結(jié)構(gòu)與假影,不夠精準(zhǔn)的定量,多頻譜造影困難,以及缺乏解剖成像信息。
去年美國(guó)Bioscan公司推出了首款360度光學(xué)成像儀器:BioFLECT,其中是FLECT指FLuorescence Emission Computed Tomography(熒光散射計(jì)算機(jī)斷層技術(shù),生物通譯)。這一款儀器從真正意義上實(shí)現(xiàn)了斷層成像,全方位監(jiān)測(cè)光子,而且能在動(dòng)物體內(nèi)實(shí)現(xiàn)熒光三維定位,不會(huì)出現(xiàn)失真。
來自哥倫比亞大學(xué)的Alex Klose教授曾參與這一儀器的軟件設(shè)計(jì),他表示,“如果我采用目前市面上的光學(xué)成像系統(tǒng),那么就會(huì)出現(xiàn)成像只能從動(dòng)物一側(cè)成像的問題”,“而這一儀器則能整體掃描整個(gè)動(dòng)物,從而幫助我獲得光學(xué)成像重構(gòu)的更多信息。”
BioFLECT的原理是匯集了來自360度的光子,并采用組織間光子傳遞模型的最新3D影像重建技術(shù),從而能獲得目前最準(zhǔn)確的光學(xué)定量結(jié)果之一。FLECT系統(tǒng)的雷射激發(fā)樣品中的熒光物質(zhì),使得熒光物質(zhì)發(fā)射出不同波長(zhǎng)的光,再經(jīng)由檢測(cè)器接收此光子,然后機(jī)體旋轉(zhuǎn)改變位置,再一次重復(fù)這一過程,直到掃描完全方位及全長(zhǎng)。