小鼠癌癥模型已被證明是基礎研究以及臨床轉化資源。隨著小鼠模型在模擬人類疾病方面的發展和改進，也需要強大的成像方法來無創地測量關鍵的生物參數。一些臨床成像模式已經被借鑒到臨床前動物水平，如磁共振成像 (MRI) 、正電子發射斷層掃描 (PET) 、超聲 (US) 及計算機斷層掃描系統 (CT) ，以及在活體動物水平通量及靈敏度優勢的光學成像模式。選擇使用哪一種成像模式主要取決于要解決的生物學問題及要求（歡迎大家來找我們”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研究的成像方式，INV Vega免手持全自動三維超聲成像系統 ，集無創、高通量、快速成像與一體。此外，該系統規避了傳統臨床前超聲系統的許多局限性，包括有限的視野、低通量和人為誤差大等。

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

圖1：小鼠腹部三維寬場掃描

這么簡潔的操作方式，結果是不是可靠呢？為了驗證該系統并評估成像的可重復性，研究人員使用小鼠異種移植模型進行了體內研究測試，評估腫瘤隨時間的生長情況。重復性實驗結果顯示，無論是同一個操作者多次讀取，還是不同的操作者，每個時間點上，腫瘤體積沒有統計學差異（下圖）。

圖2：多次讀取（左）及不同操作人員讀取（右）結果比較

Krippendorff’s alpha系數分析（下表）也顯示了多次及多人數據讀取結果之間具有很好的一致性。

除了對腫瘤體積進行測量之外，該系統還具備超聲造影模式，通過雙頻探頭技術，在注射VesselVue®微泡造影劑后，即可對腫瘤血管密度及結構進行高分辨成像及定量研究，有助于腫瘤生長機理研究及抗腫瘤血管生成藥物研發。如下圖所示，在同一腫瘤上捕獲血管密度 (BVD) 及血管形態學 (BVM) 的2D冠裝面最大強度投影。在BVD圖像中，腫瘤邊界直徑從5mm增長到1cm。第31天，當腫瘤直徑約1cm時腫瘤中心區域BVD強度下降，表明該部位的血管退化，并提示核心壞死的發展。BVM圖像顯示，多個微血管呈現彎曲形態，與血管生成性腫瘤相關。

圖3：腫瘤隨時間增長的超聲造影圖像（冠裝面最大強度投影）

當然，該系統還有更多的應用場景，除了之前給大家介紹的脂肪肝/肝纖維研究之外，還能應用于腎臟疾病、發育生物學研究 、心臟毒性研究 、再生醫學研究 、藥物研發等研究領域。您對哪個方向感興趣，歡迎聯系我們一起探討!