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呼吸门控的应用价值
由于小动物的呼吸节律受植物神经系统和大脑系统的双重控制，因此呼吸节律比心脏搏动更加多变和不规则。呼吸运动会造成小动物PET和CT图像的模糊、空间分辨率下降、PET定量偏差等。

呼吸门控技术是消除呼吸运动影响Z常用的方法。
 

呼吸门控的技术分类与介绍
根据呼吸信号的来源，可以将呼吸门控分为硬件门控和软件门控，硬件门控的呼吸信号来自传感器真实探测到的呼吸生理信号，软件门控的呼吸信号来自采集数据的分析。

1. 基于硬件的呼吸门控: 依据外接硬件设备探测的呼吸振幅信号，进行多时相或单时相分割、截取，然后将所有呼吸周期中同一时相的PET或CT数据进行合并重建，获得多幅或单幅“静止”的PET或CT图像，从而消除运动伪影，改善PET和CT图像的分辨率、信噪比及对比度。用这个方法，可提高PET或CT图像中器官和病灶边界的准确性，同时提高PET定量指标的jing准度，包括SUV值、代谢体积、总糖酵解值等，从而提升诊断和LX评价的准确性。另外，CT采用相同或相似的硬件呼吸门控系统，PET硬件门控能够与CT同步匹配。PET与CT呼吸门控图像jing准空间配准融合后，可进一步提高PET图像的衰减校正准确性和精确度。

2. 基于软件的呼吸门控：基于软件的呼吸门控是从采集的PET或CT数据流中分析、计算呼吸门控信号。计算的方法包括主成分分析法（PCA）、质心法（COM）、谱分析法（SAM）等等。一般通过感兴趣区追踪病灶、高摄取器官的运动情况，利用算法分析某些特征参数值的变化，以其反映呼吸运动程度，从而提取呼吸信号。
由于PET基于软件的呼吸门控算法常基于PET计数的变化，器官或病灶的动态计数变化（放射性显像剂的摄取、排泄等）会干扰呼吸信号计算的准确性；当病灶较小、摄取较低时，算法可能低估呼吸运动的幅度；CT基于软件的呼吸门控算法也易受动物体态、体形等影响，可能呼吸运动幅度造成误判。
此外，更重要的是，PET和CT共同使用硬件门控系统，避免了软件门控图像兼容和匹配可能存在的困难。因此，目前业界常将软件门控作为一种呼吸运动伪影校正的辅助技术，并不能替代硬件呼吸门控。
 

基于硬件的呼吸门控的图像展示

例1：通过门控技术的应用，NEMO® Micro CT扫描成像，可以有效地去除呼吸运动导致的伪影，提高了CT图像中器官边界的准确性。

肿瘤学研究是小动物PET/CT分子影像技术的应用热点之一，包含以下重要方面：建立对肿瘤生物模型的监测，进行肿瘤模型的筛选，以及新的药物或ZL方法的LX评价。

①肿瘤模型监测

药物开发过程中的体内抗肿瘤试验，通常需要用到动物肿瘤移植模型。肿瘤移植成功代表着肿瘤模型的成功建立。因为PET显像不仅仅能显示肿瘤所在位置，同时能显示肿瘤特异性分子的表现和活性以及生物学过程，同时是一种无创可连续观察的方法，因此小动物PET/CT是评估肿瘤模型是否已建立成功的一个重要的影像学手段。

下图展示的，就是在肿瘤模型建立过程中使用Super Nova ®PET/CT（平生YL）来跟踪、观测肿瘤模型的大小和生长情况的一个案例。

② 肿瘤模型筛选

       由于PET/CT的无创成像特点，还可以用于肿瘤模型的制备的筛选。以下是某研究者在建立肺小细胞癌裸鼠模型时，使用Super Nova® PET/CT（平生YL）进行高通量的模型筛选，观察造模的效果，评价肿瘤模型。

③ LX评价

在肿瘤的分子生物学模型应用中，通常要根据肿瘤细胞的特点，选择新的分子靶点建立相应的ZL方法，或合成相应的靶向药物进行ZL。新的药物或ZL方法的LX评价，是建立在肿瘤模型的基础上来观察的，小动物PET/CT为LX评价和肿瘤监测提供了有效观察方法。 

Ø  例举1：

发表论文：

131I -Labeled Copper Sulfide-Loaded Microspheres to Treat Hepatic Tumors via Hepatic Artery Embolization

接受杂志：Theranostics

影响因子：8.766

在该文献中[1]，采用小动物PET/CT的影像学手段进行分析，评价了新的肿瘤ZL方法的LX。该研究制备了一种多功能诊疗一体化微球131I-HCuSNPs-MS-PTX，用于肝脏肿瘤的经导管肝动脉栓塞微创ZL，这种化合物结合了化学疗法，放射疗法和光热疗法的多重特性。Super Nova® PET/CT（平生YL）图像的分析结果，即是该化合物微LX法的LX评价的重要指标之一。

  肿瘤模型建立

在研究过程中，研究者使用皮下接种的方式在供体鼠上种植Walker-256肿瘤，并通过Super Nova® PET/CT（平生YL）的扫描观察，监测肿瘤的成长大小。在肿瘤达到6-8mm后，将供体鼠的肿瘤切碎成1mm3的小块移植到受体鼠的肝脏右叶。

 实验方法和过程

在受体鼠接受肿瘤移植10天后，用Super Nova® PET/CT（平生YL）监测肿瘤大小，当肿瘤再次长到6-8mm，通过注射微球进行ZL，并在ZL前及ZL后1-7天，用该小动物PET/CT进行肿瘤体积的扫描观察和SUV值分析，获取肿瘤微创ZL方法的LX：实验组131I-HCuSNPs-MS-PTX加上激光ZL在diyi天后肿瘤对FDG的吸收就显著下降，7天后无FDG吸收；对照组I-HCuSNPs-MS-PTX加上激光ZL在1天后肿瘤对FDG的吸收下降，但是2天后迅速上升；其他不ZL、或仅使用1种或2种ZL特性的化合物的对照组均显示出肿瘤的生长。

 实验结论

研究者认为，经此LX评价，多功能诊疗一体化微球131I-HCuSNPs-MS-PTX，+Laser用于肝脏肿瘤的经导管肝动脉栓塞微创ZL，是有临床应用前景的。

Ø  例举2：

发表论文：The combined therapeutic effects of 131iodine-labeled multifunctional copper sulfide-loaded microspheres in treating breast cancer

接受杂志：ActaPharmaceuticaSinica B

同年，研究者又使用Super Nova® PET/CT（平生YL）观察了此药物和ZL手段在乳腺肿瘤ZL中的LX并发表了新论文[2]。研究者将乳腺肿瘤细胞种植到大鼠（母）的第二乳房脂肪垫中，并持续观察直到肿瘤长到5-6mm，随后注射微球进行ZL，同时与其他ZL方式进行对照。在此LX评估过程中，始终使用Super Nova® PET/CT来跟进治LX果，结果显示，131I-HCuSNPs-MS-PTX+Laser的方式对乳腺肿瘤的ZL也十分有效。

综述：小动物PET/CT在肿瘤学研究中已日益发挥出其重要的作用，是预临床医学研究的一把锐器。

附录：

在PET/CT肿瘤学研究中，常用放射性核素标记参与生物体生理代谢的药物或物质，如18F标记的18F-FDG，在葡萄糖代谢率高的肿瘤组织摄取18F-FDG后局部放射性浓度倍增，在PET影像上形成很强的对比度，这种对比度随肿瘤恶性程度的提高而增强，在生物体活体状态下即可对肿瘤进行监测、分析，获得诊断数据。以下是用于PET肿瘤研究的其他常用药物：

注释：

[1].      Qiufang Liu, YuyiQian, Panli Li, Shaoli Song, et al.131I-Labeled Copper Sulfide-Loaded Microspheres to Treat Hepatic Tumors via Hepatic Artery Embolization[J].Theranostics, 2018, 8(3): 785-799; (IF=8.776）

[2].    Qiufang Liu, YuyiQian, Panli Li, Shaoli Song, et al. The combined therapeutic effects of iodine-labeled multifunctional copper sulfide-loaded microspheres in treating breast cancer[J]. ActaPharmaceuticaSinicaB2018;8(3):371–380

肿瘤学研究是小动物PET/CT分子影像技术的应用热点之一，包含以下重要方面：建立对肿瘤生物模型的监测，进行肿瘤模型的筛选，以及新的药物或ZL方法的LX评价。

①肿瘤模型监测

药物开发过程中的体内抗肿瘤试验，通常需要用到动物肿瘤移植模型。肿瘤移植成功代表着肿瘤模型的成功建立。因为PET显像不仅仅能显示肿瘤所在位置，同时能显示肿瘤特异性分子的表现和活性以及生物学过程，同时是一种无创可连续观察的方法，因此小动物PET/CT是评估肿瘤模型是否已建立成功的一个重要的影像学手段。

下图展示的，就是在肿瘤模型建立过程中使用Super Nova ®PET/CT（平生YL）来跟踪、观测肿瘤模型的大小和生长情况的一个案例。

② 肿瘤模型筛选

       由于PET/CT的无创成像特点，还可以用于肿瘤模型的制备的筛选。以下是某研究者在建立肺小细胞癌裸鼠模型时，使用Super Nova® PET/CT（平生YL）进行高通量的模型筛选，观察造模的效果，评价肿瘤模型。

③ LX评价

在肿瘤的分子生物学模型应用中，通常要根据肿瘤细胞的特点，选择新的分子靶点建立相应的ZL方法，或合成相应的靶向药物进行ZL。新的药物或ZL方法的LX评价，是建立在肿瘤模型的基础上来观察的，小动物PET/CT为LX评价和肿瘤监测提供了有效观察方法。 

Ø  例举1：

发表论文：

131I -Labeled Copper Sulfide-Loaded Microspheres to Treat Hepatic Tumors via Hepatic Artery Embolization

接受杂志：Theranostics

影响因子：8.766

在该文献中[1]，采用小动物PET/CT的影像学手段进行分析，评价了新的肿瘤ZL方法的LX。该研究制备了一种多功能诊疗一体化微球131I-HCuSNPs-MS-PTX，用于肝脏肿瘤的经导管肝动脉栓塞微创ZL，这种化合物结合了化学疗法，放射疗法和光热疗法的多重特性。Super Nova® PET/CT（平生YL）图像的分析结果，即是该化合物微LX法的LX评价的重要指标之一。

 肿瘤模型建立

在研究过程中，研究者使用皮下接种的方式在供体鼠上种植Walker-256肿瘤，并通过Super Nova® PET/CT（平生YL）的扫描观察，监测肿瘤的成长大小。在肿瘤达到6-8mm后，将供体鼠的肿瘤切碎成1mm3的小块移植到受体鼠的肝脏右叶。

  实验方法和过程

在受体鼠接受肿瘤移植10天后，用Super Nova® PET/CT（平生YL）监测肿瘤大小，当肿瘤再次长到6-8mm，通过注射微球进行ZL，并在ZL前及ZL后1-7天，用该小动物PET/CT进行肿瘤体积的扫描观察和SUV值分析，获取肿瘤微创ZL方法的LX：实验组131I-HCuSNPs-MS-PTX加上激光ZL在diyi天后肿瘤对FDG的吸收就显著下降，7天后无FDG吸收；对照组I-HCuSNPs-MS-PTX加上激光ZL在1天后肿瘤对FDG的吸收下降，但是2天后迅速上升；其他不ZL、或仅使用1种或2种ZL特性的化合物的对照组均显示出肿瘤的生长。

  实验结论

研究者认为，经此LX评价，多功能诊疗一体化微球131I-HCuSNPs-MS-PTX，+Laser用于肝脏肿瘤的经导管肝动脉栓塞微创ZL，是有临床应用前景的。

Ø  例举2：

发表论文：The combined therapeutic effects of 131iodine-labeled multifunctional copper sulfide-loaded microspheres in treating breast cancer

接受杂志：ActaPharmaceuticaSinica B

同年，研究者又使用Super Nova® PET/CT（平生YL）观察了此药物和ZL手段在乳腺肿瘤ZL中的LX并发表了新论文[2]。研究者将乳腺肿瘤细胞种植到大鼠（母）的第二乳房脂肪垫中，并持续观察直到肿瘤长到5-6mm，随后注射微球进行ZL，同时与其他ZL方式进行对照。在此LX评估过程中，始终使用Super Nova® PET/CT来跟进治LX果，结果显示，131I-HCuSNPs-MS-PTX+Laser的方式对乳腺肿瘤的ZL也十分有效。

综述：小动物PET/CT在肿瘤学研究中已日益发挥出其重要的作用，是预临床医学研究的一把锐器。

附录：

在PET/CT肿瘤学研究中，常用放射性核素标记参与生物体生理代谢的药物或物质，如18F标记的18F-FDG，在葡萄糖代谢率高的肿瘤组织摄取18F-FDG后局部放射性浓度倍增，在PET影像上形成很强的对比度，这种对比度随肿瘤恶性程度的提高而增强，在生物体活体状态下即可对肿瘤进行监测、分析，获得诊断数据。以下是用于PET肿瘤研究的其他常用药物：

注释：

[1].      Qiufang Liu, YuyiQian, Panli Li, Shaoli Song, et al.131I-Labeled Copper Sulfide-Loaded Microspheres to Treat Hepatic Tumors via Hepatic Artery Embolization[J].Theranostics, 2018, 8(3): 785-799; (IF=8.776）

[2].    Qiufang Liu, YuyiQian, Panli Li, Shaoli Song, et al. The combined therapeutic effects of iodine-labeled multifunctional copper sulfide-loaded microspheres in treating breast cancer[J]. ActaPharmaceuticaSinicaB2018;8(3):371–380

一、研究背景

在啮齿动物中，BAT（Brown Adipose Tissue，棕色脂肪）是一个新陈代谢组织。不同于白色脂肪，棕色脂肪因含有丰富的血管和大量的线粒体，而呈现棕红色的外观，可以在寒冷或饥饿环境下分解线粒体、为生物体提供能量。长久以来，棕色脂肪被认为只存在于小型哺乳动物和婴幼儿中，而近期的研究发现，棕色脂肪同样存在于成人体内，并在能量平衡调节方面发挥重要的功能。由此，棕色脂肪在能量代谢相关疾病如肥胖、Ⅱ型糖尿病以及代谢紊乱等ZL领域显示出巨大的应用潜能，关于棕色脂肪的功能和应用也迅速成为一个新的研究热点[1]。

如何测量棕色脂肪一直是困扰科研人员的一个问题，早期的研究可能需要把实验动物处理，剥离脂肪进行测量，但这种方法并不精确，且无法对棕色脂肪的变化情况进行追踪；研究发现，棕色脂肪对葡萄糖有高摄取，使得18F-FDG（18F标记的葡萄糖类似物）可反映棕色脂肪的能量代谢情况[2][3]，因而小动物PET/CT可以有效评价棕色脂肪的活动，提供棕色脂肪在机体中活动的直观数据，是研究小动物棕色脂肪的一种有效方法和重要工具。

二、研究内容

提醒事项：因在肥胖研究中，白色脂肪棕色化、棕色脂肪激活具有重要意义，因而动物实验中常会用到肥胖体型的实验动物，所以对PET设备的动物舱尺寸以及有效视野有较高的要求。

小知识点：被扫描动物的横向直径（动物体宽）＜动物舱内径＜PET横向有效视野，满足此条件才能重建成像。

本实验使用的设备为平生公司的小动物PET/CT（型号：Super Nova®），该设备的大号动物舱内径为89mm，横向有效视野为100mm，该尺寸满足实验用肥胖大鼠、鼠兔、豚鼠的体宽。

研究者将高原鼠兔作为研究对象，利用Super Nova PET/CT系统（平生YL），观察高原鼠兔在低温环境下，其体内的肩胛骨处棕色脂肪激活状态。高原鼠兔是一种生活于海拔3200~5200米土坡上的啮齿动物，体态浑圆，是青藏高原的特有物种。有研究表明，高海拔地区的鼠兔较低海拔鼠兔皮下脂肪会表现出脂肪代谢能力的适应性改变：棕色脂肪的含量增加，以及棕色脂肪的产热能力的增加。

研究者将实验组高原鼠兔始终置于低温环境中，再与常温环境下的对照组高原鼠兔一起，注射18F-FDG后进行PET/CT扫描，结果显示对照组的肩胛骨处棕色脂肪无明显摄取，而实验组的肩胛骨处棕色脂肪有明显摄取。

实验注明：因棕色脂肪在肩胛骨分布较多，本实验主要探究高原鼠兔实验组和对照组在肩胛骨处棕色脂肪激活状态。Super Nova® PET/CT系统拥有130mm单床位轴向扫描视野范围，可在一个床位下完成鼠兔躯体扫描，能够及时有效获取脂肪代谢动态图像信息。

三、结论

该实验表明，在寒冷刺激下，高原鼠兔肩胛区棕色脂肪激活显著增加，可以利用小动物PET/CT系统进行活体持续性的研究。

鸣谢：青海大学在使用平生公司的小动物PET/CT设备后提供的实验数据和图片分享。

文中注释：

[1].     Cypess, A.M. & Kahn, C.R. The role and importance of brown adipose tissue in energy homeostasis. Curr. Opin. Pediatr. 22, 478-84 (2010).

[2].     Baba S, Tatsumi M, Ishimori T, et al. Effect of nicotine and ephedrine on the accumulation of 18F-FDG in brown adipose tissue[J]. Journal of Nuclear Medicine, 2007, 48(6): 981-986.

[3].     Borga M, Virtanen KA, Romu T, et al. Brown adipose tissue in humans: detection and functional analysis using PET (positron emission tomography), MRI (magnetic resonance imaging), and DECT (dual energy computed tomography) [J]. Methods Enzymol, 2014, 537: 141-159.

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一、     心电门控的应用价值

影像检查中，由于组织或脏器的运动（例如呼吸、心跳等）容易使得影像设备（包括超声、X线CT以及MRI等）产生伪影，这会降低图像的分辨率及诊断价值。因而在心血管和呼吸疾病研究中，控制好由于心脏或隔膜的运动而对 Micro CT 图像产生的影响，是至关重要的。

为了获得更好质量的影像，一般运用诸如呼吸补偿和呼吸门控、心电门控和心电触发等技术来做影像修正。所谓心电门控就是为了减少或消除心腔及心脏大血管的搏动对图像造成的影响而采取的基于硬件的门控技术手段。

在Micro CT中和临床上类似，采用心电门控技术主要有两个目的：

（1）去除心腔和心脏大血管的搏动伪影；

（2）利用门控技术与扫描成像技术相配合，可以获得心脏大血管生理功能等信息。比如评价高脂血症对心脏瓣膜钙化的影响、心室功能和代谢评价、心肌梗死ZL评价等等。 

二、     心电门控下的图像

以下举例的是平生公司的Micro CT设备（型号NEMO）通过心电门控技术应用的扫描成像，可以有效地去除心跳导致的运动伪影。

三、        相关产品介绍

平生公司全系列的小动物活体影像产品（小动物PET/CT和小动物CT）都具备双门控技术，即利用先进的回顾性心电和呼吸门控技术实现了对心跳和呼吸的运动伪影控制，并配备动物的心跳、呼吸生理信息的监控系统。

前言

肿瘤学是小动物PET/CT分子影像技术的应用热点之一，主要在评估肿瘤模型的建立、进行肿瘤模型筛选、肿瘤检测及药效评价方面发挥着重要作用。除了在肿瘤方面的应用外，PET还在大鼠的肠道方面有重要应用。

 案例一、小鼠肺部肿瘤

本案例选用的是20g肺部肿瘤小鼠，尾静脉注射FDG260μci,代谢60分钟，采集10分钟。从图像中看出左侧肺部有一明显肿瘤区域。

案例二、FDG在大鼠肠道的显像

盐酸二甲双胍是一线降糖药，本类药物不刺激胰岛β细胞，对正常人几乎无作用，而对2型糖尿病人降血糖作用明显。它不影响胰岛素分泌，主要通过促进外周组织摄取葡萄糖、控制葡萄糖异生、降低肝糖原输出、延迟葡萄糖在肠道吸收，由此达到降低血糖的作用。

本案例使用的是238g糖尿病大鼠，在使用了二甲双胍药物后，尾静脉注射FDG270μCi，代谢半小时后扫描，采集10分钟。从图像可以看出，肠道内FDG聚集，推测二甲双胍可能刺激葡萄糖从血液循环到肠腔内空间的转移。

案例三：大鼠胃切除后的炎症反应

本案例选用的是251g大鼠，胃部切除手术后尾静脉注射FDG  370μci,代谢一个小时，采集十分钟。从图像可以看出胃部切除部分的边缘有更多的FDG摄取，提示炎症的发生。胃部切除的部分也可以通过软件自动计算切除部分的体积等。

结尾：小动物pet/ct是当今医药领域及生物工程方面的领先技术。通过对小型啮齿动物(小鼠或大鼠)进行活体状况下的功能及解剖成像，获得该动物身体功能成像、药物分布等情况，能对肿瘤、神经、心血管等疾病以及遗传基因研究及药物临床前筛选等提供先进的技术支持。

     超纯水机在使用前需要先进行安装，正确的安装可以使超纯水机的使用更方便，也会使用更安全，超纯水机安装前有一些注意事项，注意这些事项就能正确的安装超纯水机，那么超纯水机安装前要注意什么呢?

　　1、为超纯水机选择的安装地址要是一个方便供给原水的地方，然后是靠近有效接地电源的地方，方便供水是节约安装成本以及方便取水，有效接地电源是保证设备的安全生产。

　　2、为超纯水机选择好安装地点以后，我们要着手为设备搭建一个水平基座，这个基座可以是金属的机械基座也可以是混凝土浇筑的水泥基座，只要保证基座的水平就可以了。

　　3、超纯水机的管道铺设的时候一般都是有专业的技术人员知道铺设，在铺设的时候尽量提前有一个铺设计划。

　　4、电源线一定要合理排布，要考虑到后期的超纯水机运行安全问题。

　　关于超纯水机安装前要注意什么的介绍就到这里了，希望对大家有所帮助，在安装时参照上述事项，保证超纯水机的安装安全，使设备能够长时间稳定的工作。

引子:

Micro CT（Micro Computed Tomography，微计算机断层扫描技术），又称微型CT、显微CT，是一种非破坏性的3D成像技术，可以在不破坏样本的情况下清楚了解样本的内部显微结构。微型CT一般使用的是锥束CT技术（Cone Beam CT），简称CBCT，它与普通临床的CTZ大的差别在于分辨率极高，可以达到微米（μm）级别。 

正文：

提到Micro CT，Z受人关注的还是它的分辨率指标。但是一提到分辨率，不同厂家的说辞表述上会有所差异，尤其是国外厂家的资料经过一些代理的翻译后，更是呈现出五花八门的表述，难免会出现误导性，比如把体素尺寸等同于空间分辨率。如因关键指标的错误理解，导致了研究不能按预期目的进行，对设备采购者将是莫大的损失。小编觉得有必要整理一下分辨率的那些事儿，供大家能快速简单地理解。 

1.空间分辨率(Spatial resolution) 

在高对比度情况下，能区分相临Z小物体的能力，所以也称高对比度分辨率，受系统几何参数的影响，决定了影像的清晰度。 

空间分辨率 = 高对比度分辨率 

显微CT系统能够达到的空间分辨率，常常被引述为Z小的像素尺寸（也命名为“标称分辨率”）。但是，真实的空间分辨率不仅取决于图像中的像素大小，还受到X射线源焦点尺寸、平板探测器像素大小、系统结构设计、系统机械精度和重建校正算法处理等因素的影响。

2. 密度分辨率( Density resolution)

在低对比度情况下能区分物体的能力，也称低对比度分辨率，受影像清晰度和噪声影响。

3. 体素尺寸( Voxel size) 

空间分辨率常常受体素尺寸混淆！

体素尺寸的具体意义是重建图像中一个像素的尺寸大小。

体素尺寸又常被称为重建尺寸、重建分辨率、重建像素。 

CT系统采集到图像是2D的投影图像，如果要看到空间的3D结构，必须通过重建的手段来还原。重建是一种3D图像的重塑手段，重建的尺寸大小在算法上可以人为地去设置。理论上，重建尺寸设置得越小，能得到越高清的图像，但是如果将重建尺寸设置的小于系统的空间分辨率，并没有意义，也不能进一步提高图像质量，只是将图像增大。所以实际上重建尺寸根据系统的分辨率以及样本扫描目的着情设置就好，比如离体样本时重建尺寸偏小设置，活体样本时重建尺寸可偏大设置。 

有关图像分辨率和重建尺寸的关系

（见下图a、b详解）

好比一张摄影的照片，人为得可以分割成许多小方块。如果照片本身很清晰，那么分割得越小，放大同样倍数后，看到的细节也会越多；但是如果照片本身不是很清晰的，分割得再小，放大后也是看不清细节的。分割的大小对应重建尺寸，而图像本身是否清楚对应的是图像分辨率。

4. QRM测试-真实空间分辨率的证据 

前面提到，空间分辨率受系统几何参数的影响，决定了影像的清晰度。 

为证实真实的空间分辨率，德国QRM公司专为评估显微CT系统的空间分辨率而设计了一种模体作为扫描和重建的对象。它含有处于正交取向的两个完全相同的硅芯片，各自带有若干不同粗细的校准线和图案。扫描和重建这样一个模体可证明真实的空间分辨率。

尾声：

求实、求真，愿良好的市场竞争环境督促各科研设备厂家不断前进。

更愿我们国产设备厂家能励志前行，不忘初心！

显微CT分析可用于牙科研究中的各种应用，如牙釉质厚度、根管形态、根管预备、颅面部骨骼结构、显微有限元建模、牙体组织工程、牙硬组织矿物密度及种植体等方面。它可以提供高分辨率图像以及牙齿、骨骼和植入物的定性和定量分析。      

根管是一种孔隙，这种在牙齿中间的低密度空间对牙髓病的研究起了可探索的方向。显微CT在牙科填料的研究上，特别适用于三维定量评价根管充填物。

牙釉质厚度在人类进化中具有分类学和系统发育价值。显微CT有效且无损的技术特性被用于测量各种考古标本的牙釉质厚度。在临床研究中，牙釉质厚度被认为对于咬合负荷方案的解释具有重要意义。

实例2：大鼠下颌骨和舀齿

大鼠或小鼠下颌骨和臼齿在牙周病和其他牙科相关领域的许多研究模型中有着重要价值。通过显微CT对动物下颌骨和牙齿的测量研究，可进一步分析牙周生物型各特征之间的相关性,为口腔美学修复、种植ZL方案的选择、ZL预后的判断以及LX的评估提供理论基础

实验设备：VENUS® Micro-CT 

            中文名：桌面型高分辨显微CT

            型号：VNC-100

影像软件：Avatar 1.3 （平生YL科技）

引言

拉力试验机是一种用于测试材料拉伸性能的实验设备，常用于评估材料的强度、弹性、韧性等性能。本文将详细介绍拉力试验机的基本原理、使用方法及其优缺点，并探讨其在实际应用场景中的重要性和应用价值。

基本原理

拉力试验机主要通过拉伸试样来测试材料的力学性能。试验机一般由主机、控制系统、检测系统、夹具等组成。在测试过程中，试样被安装在夹具中，然后通过主机施加拉伸载荷。同时，试验机将记录试样的应力、应变、位移等数据，以评估材料的力学性能。

使用方法

使用拉力试验机时，首先需要选择合适的试样形状和尺寸，并将其安装到试验机的夹具中。然后，设置试验机的控制参数，如拉伸速率、加载方式等。在测试过程中，试验机将自动记录数据，并在测试结束后生成测试报告。

拉力试验机具有测试结果准确、操作简便、可重复性强等优点。同时，它也能够提供关于材料力学性能的丰富信息，为材料研究和开发提供指导。然而，拉力试验机也存在一定的不足，如测试结果受试样形状和尺寸影响较大、需要专业操作等。

实际应用

在航空、汽车、机械、电子等领域，拉力试验机具有重要的应用价值。通过拉力试验机的测试结果，可以了解材料在拉伸载荷下的力学性能，进而指导材料的研究与开发。此外，拉力试验机还可以用于评估生产过程中材料的质量控制。

结论

拉力试验机在测试材料力学性能方面具有重要应用价值。它能够提供关于材料力学特性的丰富信息，为材料研究和开发提供指导。尽管拉力试验机存在一定的不足，如测试结果受试样形状和尺寸影响较大、需要专业操作等，但其优点如测试结果准确、操作简便、可重复性强等，使得拉力试验机在航空、汽车、机械、电子等领域中具有广泛的应用前景。未来，随着科学技术的发展，期待出现更加精确、便捷的拉力试验机，为材料研究和开发提供更多有用的信息。

一个功能完整的 LIMS 平台应该能够支撑完整管理体系，支撑一个检测机构的日常运行，LIMS 系统是一个全面的解决方案，它涵盖了实验室数据管理、仪器和工作流程管理，可以提高整个产品生命周期的质量和安全，可以将实验室的业务流程、环境、人员、 仪器设备、标准物质、化学试剂、标准方法、图书资料、文件记录、科研管理、项目管理、客户管理等因素有机结合，为实验室的高效运作以及各类信息的存储、分析、报告和管理提供平台，并可对实验室工作的各个环节进行全方位的量化和管理。

LIMS系统能全面优化实验室的检验管理工作，可通过以下几个方面显著提升实验室的工作效率和生产力,提高质量控制水平。

1.实时掌控实验室状况

●样品管理状况

●检验管理状况

●仪器管理状况

●检验，人员工作状况等

2.规范业务处理流程

●各部门按流程相互协同工作

●规范的检验流程，自动流转

完善的检验标准模板，配置灵活

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●多人协同办公，互不干扰

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LIMS系统广泛用于研发实验室、中试实验室、质保实验室等各类检测和校准实验室，青软青之是一家专业从事检验检测行业信息管理软件开发的高新技术软件企业，致力于实现和推广检测行业的信息化、自动化、专业化、质量化进程，通过与大量的检验检测机构组织的长期合作，全面促进实验室质量、管理、认证体系的建设。

      本期webinar邀请到的是军事科学院军事医学研究院辐射医学研究所抗辐射药物研究室，副研究员李琳娜博士。李博士毕业于军事医学科学院生化与分子生物学专业。2011-2013年在美国德克萨斯大学布朗医学ZX做博士后，主要从事激酶组学和肿瘤转移相关研究。目前的研究工作主要包括，肿瘤转移相关激酶的筛选鉴定、小动物多模态成像技术的研究和应用、药物的临床前筛选评价。ZD关注各类肿瘤模型、候选物成药性和临床前评价阶段面临的理论和技术问题。

讲座题目：

小动物多模态成像技术在药物研究中的应用

讲座时间：

2019年6月13日14:00-15:00

主讲人：

李琳娜 博士

讲座形式：

网络讲座，手机或PC即可参与

（会议链接和如下报名链接相同）

内容简介：

以1.1类创新药物研发为线索，结合16年肿瘤药理的研究经验，介绍分享新药研究申报过程中，荧光标记药物在药代研究中的特殊作用；

生物发光肿瘤模型在药效研究中的独特优势；

肿瘤EMT研究中新模型创造的新突破；

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关于珀金埃尔默：

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一、        背景简述

MicroCT是一种结合了影像学检查无创性和组织学检测高分辨率特点的技术，由于骨骼与其它身体组织在X射线衰减性能方面有相对明显差别，因此Micro CT特别适合骨骼成像，骨骼参数的研究也是MicroCT的重要应用领域之一。

在前面的文章里，我们分享了Micro CT在骨分析中的一些案例，今天再和大家介绍一下Micro CT中的骨分析参数。

二、        骨分析参数解读

骨由骨质、骨膜、骨的血管、淋巴管和神经构成。在Micro CT中，可对骨质部分进行深入的形态学分析和研究。骨质分密质和松质：骨密质配布于骨的表面，也称皮质骨；骨松质由骨小梁排列而成，配布于骨的内部，骨小梁的排列与骨所承受的压力和张力的方向一致，因而能承受较大的重量。骨腔和松质间隙内充填有骨sui。[1]

借助影像处理软件，可在Micro CT的扫描成像图上选择感兴趣区域（region of interest，ROI）做阈值分割等操作，可以将皮质骨和松质骨进行分割，分别提取到不同组织区域，从而对皮质骨和松质骨（骨小梁）的各种形态学特性进行研究和分析，得到表征骨骼生长和发育水平的参数（见表1）。

在通常情况下，当比较对象感兴趣区域骨组织（TV）相同时，BV和骨体积分数BV/TV都能反映骨量多少；骨表面积骨体积比值(BS/BV)和骨表面积组织体积比值(BS/TV)，可以间接反映骨量多少；骨体及分数(BV/TV)是皮质骨和松质骨骨量评价常用指标，对于髓腔内松质骨而言，该比值能够反应不同样本骨小梁骨量的多少，该值说明骨合成代谢大于分解代谢，骨量增加，反之亦然，从而能够间接反应骨代谢状况。在评价长骨中段皮质骨骨量和骨代谢状况方面具有同样的价值。

进一步的，借助主要成分为羟基磷灰石的体模，可以根据体模在Micro CT中的成像灰度值，来计算和分析皮质骨/松质骨的组织骨密度（TMD，Tissue Mineral Density）或骨矿物质密度（BMD，Bone Mineral Density）。因骨组织总矿物质含量和矿化程度因解剖部位、生长状态、性别及年龄等因素存在较大差异，对于骨骼研究有重要价值，Micro CT不仅可以迅速地获得样本的BMD，而且不会破坏骨组织标本结构，这与传统评价矿化程度的方法（如定量显微成像术、散射电子显微镜及灰份含量）相比，具有显著优越性[2]。 

2.1         骨小梁分析及结构参数

骨小梁是皮质骨在松质骨内的延伸部分，即骨小梁与皮质骨相连接，在骨sui腔中呈不规则立体网状结构，如丝瓜络样或海绵状，起支持造血组织的作用。骨小梁连接而成的多孔网架结构，按应力曲线规律性排列，具有非均匀的各向异性，这种排列能增加骨强度，可以说，骨小梁的骨质量与其微结构密切相关[3]。因此，对于骨小梁的微结构分析在骨分析中是非常重要的。Micro CT可对骨小梁微结构进行无损3D成像，展示骨小梁的微结构，使得对于骨小梁微结构的拓扑学分析成为可能。

从骨小梁的微结构可计算得到骨小梁数（Tb.N）、骨小梁厚度（Tb.Th）和骨小梁分离度（Tb.Sp），这些是评价骨小梁空间形态结构的主要指标。在骨分解代谢大于骨合成代谢时情况下，比如发生骨质疏松时，Tb.N和Tb.Th数值减少；Tb.Sp数值增加。（注：进一步的，这些参数分析可推广到多孔材料的研究，Tb.Th和Tb.Sp数值可理解为孔壁厚度和孔隙率。）

骨小梁模式因子（Tb.Pf）、各向异性程度（degree of anisotropy，DA）和骨小梁连接密度（Conn.D）也是表现骨质状态的重要参数。

比如1）骨小梁模式因子（Tb.Pf）用于形容骨小梁表面凹凸程度，其与结构模式指数（SMI），是描述小梁结构组成结构中板层结构和杆状结构比例的参数。如果结构中骨小梁主要为板层结构，那么SMI接近于0；反之，如果主要是杆状骨小梁，SMI则接近3。发生骨质疏松时，骨小梁从板状向杆状转变，该值增大。2）各向异性程度（DA）用于评价骨小梁的方向性和对称性，指椭圆体截距长度平均值（MIL）中长径和短径的比值，该比值越大说明各向异性程度越大。在骨质疏松早期，承重骨小梁DA值通常增加，随着骨质疏松加剧，DA会减小。3）骨小梁连接密度（Conn.D）表示每立方毫米体积中骨小梁网状结构之间的连接数量。

在Micro CT的扫描成像结果中，对这些参数进行分析，便可对骨小梁的强度和骨质量进行研究。

图1、平生公司NEMO®Micro CT扫描下的骨小梁对比（上：正常大鼠股骨骨小梁；下：骨质疏松大鼠股骨骨小梁）

 2.2         皮质骨分析及相关参数

相对于骨小梁而言，对于皮质骨的研究较少。但有研究表明，在发生骨质疏松的时候，皮质骨会承担更多的强度负荷，皮质骨本身的内在性质及孔隙度影响着骨强度的变化。应力作用下，骨皮质变化晚于骨小梁，起初皮质骨宽度增加，厚度变薄且分层，进而疏松化，Z终可呈细线状，相应的骨密度检测也证实了这一点。因此，皮质骨的参数分析也有利于全面地了解骨生长和骨疾病中的情况。

图2、平生公司的NEMO® Micro CT扫描下的皮质骨对比（左图紫色部分：正常大鼠股骨皮质骨；右图紫色部分：骨质疏松大鼠股骨皮质骨） 

除了通用的参数计算外，皮质骨分析中还可以获得如下指标：皮质骨总面积（Tt.Ar）、皮质骨面积（Ct.Ar）、皮质骨厚度（Ct.Th）和骨sui腔面积（Ma.Ar）。皮质骨总面积（Tt.Ar）的增大表示骨形成的增加；皮质骨面积（Ct.Ar）能综合反映内外骨表面的变化；骨sui腔面积（Ma.Ar）能反映骨内膜骨吸收的情况[4]。

三、总结

在骨组织研究领域，Micro CT可以很好地研究骨结构和骨密度的数量性指标及微细改变，可指导组织工程、基因工程等科学研究，已逐渐发展为可加强甚至代替组织学分析的一种成熟的技术，Micro CT在各学科的广泛应用拥有广阔的市场前景，也将为各学科的研究带来新的发展机遇。

注：

[1].    王云钊等.骨关节影像学（第2版）.科学出版社,2010.7

[2].    魏占英,章振林. Micro-CT在骨代谢研究中骨微结构指标的解读及应用价值.中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志[J], 2018(2): 200-205;

[3].    裴葆青;王田苗;王军强. 松质骨微观骨小梁结构的生物力学综合分析. 北京航空航天大学学报[J], 2008(02): 215-218.

[4].    骨形态计量学目前应用专家共识. ZG骨质疏松杂志. 2014, 20(9): 1031-1038.

小动物核磁共振成像系统在毒理学病理学中活体成像应用

一个新的紧凑型高性能小动物磁共振成像平台（M3），该系统使用一种新的磁铁设计和一套相关的软件，降低了小动物磁共振成像仪的成本和复杂性。这个新的MRI平台为没有磁共振或成像专业知识的病理学家提供了获得活体实验动物MRI和离体MRH高质量图像的机会，从而可以大大增强临床前毒理学研究和动物疾病模型开发中的常规组织病理学研究。

与超导小动物磁共振成像系统不同，紧凑型高性能小动物磁共振成像平台是可移动式和自屏蔽的，因此M3可以放置在大多数实验室或研究设施中，不需要特殊的屏蔽室、冷冻剂或冷却剂，也不需要专用的电气或管道供应。此外，紧凑型高性能小动物磁共振成像平台具有专用的软件和硬件以及预先编程的协议和样本处理系统，以方便病理学家对活体动物或离体的动物样本进行高通量成像。

紧凑型高性能小动物磁共振成像平台的优点是能够纵向监测疾病（活体MRI）和快速获取离体组织的多个切片（离体MRH），从而提供整个靶器官的三维数字形态学详细数据，同时保持标本完整，以便后续常规组织病理学检查。与传统组织病理学提供的有限数量的二维（2-D）组织切片相比，核磁共振技术可以对毒理学效应和疾病进展进行更全面的评估。

小鼠肝脏局灶性病变案例

活体磁共振成像在模型小鼠中检测到局灶性肝损伤（图A）。肝脏的高分辨率离体MRH评估可以在小鼠（图B和C）中鉴定几个单独的局灶性脂肪病变。通过常规组织病理学证实病变为局灶性脂肪改变（图C）。

Aspect M7™小动物核磁共振成像系统

[1] Tempel-Brami C , Schiffenbauer Y S , Nyska A , et al. Practical Applications of in Vivo and ex Vivo MRI in Toxicologic Pathology Using a Novel High-performance Compact MRI System.[J]. Toxicologic Pathology, 2015, 43(5):633.

一、        背景简述

心肌组织是动物体内组织中消耗氧和葡萄糖较多的组织，用PET检测正电子显影剂在心肌的氧代谢或葡萄糖代谢可以评价心肌存活情况和供血情况，常用于血灌注、代谢和心肌存活度的研究。

目前已有广泛的示踪剂可用于心脏研究。实际应用时，研究者可根据采用的示踪剂和研究流程，结合小动物PET/CT提供的动态采集功能，通过示踪剂摄取、以及对组织灌注和葡萄糖消耗，可实现量化的分析，获得心脏组织的综合信息。

二、        心脏定量分析方法简介

目前，心肌核素断层显像Z常用的定量分析方法是极坐标靶心图法（polar map），该方法建立在圆周剖面分析法（circumference profile analysis）的基础上，可以增加分析的客观性和标准化。

极坐标靶心图基于短轴断层图像、水平长轴断层图像和垂直长轴断层图像三个方向的断层图像，经过角度取向校正和拟合绘制等步骤获得，可直观地显示病变心肌的位置、范围。

极坐标靶心图法在PET动态心肌血流（MBF）、心肌葡萄糖代谢率（MTGlu）等参数的定量分析上有很大的价值。通过Super Nova® PET/CT选配的PMOD软件可实现极坐标靶心图的获取和分析。

       三、            心脏实例分析

1.      心肌缺血再灌注

（利用Super Nova® PET/CT进行心肌缺血再灌注研究的发表论文实例[1]）

LXRα是针对缺血性心脏疾病的一个内源性保护受体，在心肌梗塞后发生的缺血性心脏疾病中，利用PET/CT成像技术，可以分析LXRα这一受体在心肌葡萄糖代谢中的作用。

研究者对敲除了LXRα基因的小鼠和正常小鼠分别进行左心室的结扎和缺血再灌注，来建立心梗造模（MI）；同时设置Sham组进行假手术，以进行对比分析。缺血再灌注形成的心梗模型建立4天后，对对照组（WI）和实验组（LXRα-/-）小鼠注射FDG，并在2小时后在Super Nova® PET/CT（平生YL）上进行扫描，监测存活心肌情况以及SUV值。

实验结果显示，所有LXRα基因敲除小鼠相对于对照组小鼠表现了更大的心梗范围；利用SUV分析在两组小鼠在心梗部分心肌中的葡萄糖摄取情况，发现LXRα基因敲除小鼠的左心室心肌对葡萄糖的摄取率，明显低于对照组小鼠；比较LXRα基因敲除小鼠和对照组小鼠自身的心梗区和非心梗区，也显示了同样的SUV结果。这表明LXRα基因将极大的影响葡萄糖在缺血性心肌中的获取。

四、           

图2、 LXRα基因对心肌缺血修复的影响（Sham组无明显变化，MI心梗组正常小鼠葡萄糖代谢在手术后显著增加，MI组基因敲除小鼠葡萄糖代谢在手术后显著降低）

[注]：存活心肌是指那些因严重缺血而尚失了收缩、传导功能，但没有发生不可逆坏死性改变的心肌。

2、 静态PET扫描心脏定量分析

在PMOD中，利用极坐标靶心图，可以对心脏的各区域进行定位，得到心脏组织各区域的核素分布图。以下是一只正常大鼠在注射FDG一小时后用Super Nova® PET/CT（平生YL）静态扫描10分钟得到的图像。通过PMOD中的极坐标靶心图分析，可获得各心脏区域的定量结果。

3、动态PET扫描心脏分析

结合动态采集功能，可获得更多心肌功能的定量信息，比如MBF、MRGlu等。以下实验，是对一正常小鼠注射FDG后，立即采用Super Nova® PET/CT设备进行时长一小时的动态PET采集，对结果图像进行坐标取正、坐标变换等操作后，可在极坐标靶心图中将心脏划分为若干区域，每个区域代表心脏不同的部位，通过对PET动态时间序列中的图像进行time curve分析，可得到心肌血流量MBF、心肌葡萄糖代谢率MRGlu等定量分析结果。

四、        小结

近年来开展的动物心脏成像研究越来越多，作为心脏功能性研究的“金标准”，小动物PET/CT有着无可替代的作用。可用于对小动物心脏局部缺血和梗塞模型的糖代谢和心肌血流的研究，评价小动物心肌梗塞模型的病变范围、心肌发育和代谢；在心肌灌注显像中评价冠状动脉血供的研究；在小动物心脏做功减少时的血流保护研究；以及小动物在局部缺血前保护性介入的LX研究或针对局部缺血进行的介入ZL（如通过基因或蛋白质转移进行的血管再生）；利用一些神经类受体示踪迹，还可进行心神经受体显像、显示心脏交感神经功能状况，等等。随着一些新的示踪剂以及显像技术如11C-乙酸、乏氧显像、神经受体显像等正逐渐应用于心脏显像，PET正在心脏分析领域发挥其日益重要的作用。 

五、        续

结合小动物PET/CT配备的心跳门控（Cardiac Gating），小动物PET/CT还可以评估心脏收缩规律，对更多心肌参数进行评测，比如左心室容量-时间曲线（LV volume/time curve），舒张末期容量（ED(end-diastolic) volume），收缩末期容量（ES(end systolic) volume），心博出量（SV(stroke volume)），射血分数（EF(ejection fraction)），节段性摄取（segmental uptake）等等，从而获得对于心肌状态和功能的更全面评价。

关于心跳门控在心脏分析中的应用将在今后文章中再做详细介绍，敬请关注！

注释[1]：

QingqiJi, Yichao Zhao, Ancai Yuan, Jun Pu, Ben He.Deficiency of liver-X-receptor-a reduces glucose uptake and worsenspost-myocardial infarction remodeling[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications,488,(2017): 489-495;