蘭大海

分子影像學(xué)是一門正在發(fā)展的學(xué)科，遠(yuǎn)未達(dá)到成熟，現(xiàn)階段主要研究?jī)?nèi)容是發(fā)展和測(cè)試新的工具、試劑在活體中進(jìn)行特殊分子路徑的成像方法，尤其是對(duì)疾病發(fā)展過程中起關(guān)鍵作用的分子進(jìn)行成像。本文從分子影像學(xué)成像設(shè)備及醫(yī)療應(yīng)用方面對(duì)這一新興學(xué)科給予簡(jiǎn)要綜述。

1 分子影像學(xué)的概念及特點(diǎn)

分子影像學(xué)的概念由W eissleder于1999年首先提出，分子影像學(xué)指用影像學(xué)的方法在活體的條件下反映細(xì)胞和分子水平的變化。相對(duì)于離體檢測(cè)，其優(yōu)勢(shì)在于對(duì)同一機(jī)體進(jìn)行縱向動(dòng)態(tài)的觀察、獲得系統(tǒng)信息可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、無創(chuàng)。分子影像同目前其它醫(yī)學(xué)影像手段相比較具有高度特異性、靈敏性和高圖像分辨率等特點(diǎn)，能夠真正實(shí)現(xiàn)在分子水平進(jìn)行臨床診斷，提供以解剖結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)、以分子水平為基準(zhǔn)的疾病發(fā)生和發(fā)展的信息，為臨床提供定位、定性、定量和對(duì)疾病分期診斷的準(zhǔn)確依據(jù)[1]。

2 分子影像學(xué)常用的成像技術(shù)

2.1 光學(xué)成像 光學(xué)成像具有靈敏度高、成像過程相對(duì)簡(jiǎn)單、無射線輻射、投入小等優(yōu)點(diǎn)。光學(xué)成像方法很多，主要有彌散光學(xué)成像、多光子成像、活體顯微鏡成像、近紅外線熒光成像及表面共聚焦成像等，光學(xué)成像是分子生物學(xué)基礎(chǔ)研究最早最常用的方法。但由于光學(xué)成像技術(shù)的穿透力有限，目前僅用于小動(dòng)物模型研究。

2.2 超聲成像 超聲分子成像是指將微泡造影劑通過血管進(jìn)入靶組織，觀察靶區(qū)在組織水平、細(xì)胞及亞細(xì)胞水平的成像，用以反映病變區(qū)組織在分子基礎(chǔ)方面的變化。利用超聲微泡造影劑介導(dǎo)可發(fā)現(xiàn)疾病早期在細(xì)胞和分子水平的變化，有利于人們更早、更準(zhǔn)確地診斷疾病，為患者在患病早期進(jìn)行基因治療、藥物治療提供依據(jù)。

2.3 核醫(yī)學(xué) 分子核醫(yī)學(xué)是應(yīng)用核醫(yī)學(xué)的示蹤技術(shù)從分子水平認(rèn)識(shí)疾病，闡明病變組織受體密度與功能的變化、基因的異常表達(dá)、生化代謝的變化及細(xì)胞信息的傳導(dǎo)等，為臨床診斷、治療疾病提供分子水平信息?，F(xiàn)階段最常用的是電子發(fā)射斷層掃描（PET）技術(shù)，它在目前的分子影像學(xué)研究中占據(jù)著極其重要的地位。新近出現(xiàn)的PET/CT技術(shù)，將PET的功能圖像與CT的高分辨解剖圖像相融合，彌補(bǔ)了PET的低空間分辨率的缺點(diǎn)，是分子影像技術(shù)的一項(xiàng)重要進(jìn)步[2]。

2.4 磁共振（MR）成像 磁共振成像技術(shù)以其特有的高空間分辨率和高組織分辨率成為目前分子影像學(xué)中常用的主要方法之一。傳統(tǒng)的MR成像是以組織的多種物理、生理特性作為成像對(duì)比的依據(jù)，而分子水平的MR成像是建立在上述傳統(tǒng)成像技術(shù)基礎(chǔ)上，以在MR圖像上可顯像的特殊分子做為成像標(biāo)記物，對(duì)這些分子在體內(nèi)進(jìn)行定位的一項(xiàng)新技術(shù)[3]。

2.5 其它成像技術(shù) 除了上述幾種常用的分子影像技術(shù)外，X線、CT等技術(shù)也從不同方面涉及分子成像，但受技術(shù)本身的限制，在基礎(chǔ)研究和臨床研究中較少應(yīng)用。

3 分子影像學(xué)在臨床的應(yīng)用

3.1 疾病的早期診斷 目前，臨床對(duì)疾病的影像學(xué)診斷是以人體的病理改變?yōu)榛A(chǔ)的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于在分子、細(xì)胞、組織水平的病變[4]。由于用分子影像學(xué)可對(duì)分子水平的病變進(jìn)行檢測(cè)，而不單單是疾病終末期的解剖改變。所以，分子影像學(xué)可較常規(guī)影像更早、更準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)病變，并對(duì)病變進(jìn)行定性，使得臨床醫(yī)生可以在疾病的發(fā)生、形成階段對(duì)其進(jìn)行有效的干預(yù)。

3.2 觀察療效方面 腫瘤性疾病的保守治療通常用常規(guī)影像方法來評(píng)價(jià)治療。如：通過觀察一定時(shí)間后腫瘤體積的縮減來觀察療效，而采用分子影像學(xué)方法在治療的早期就可以觀察出療效，如：化療只需觀察治療藥物的作用靶點(diǎn)有沒有變化[5]，藥物作用過程中一些關(guān)鍵的分子標(biāo)記有沒有改變，即可推斷這種治療方法有沒有產(chǎn)生效用，這種極其敏感的評(píng)價(jià)方法在療效評(píng)價(jià)中有很大的應(yīng)用價(jià)值。

3.3 研發(fā)藥物方面 在藥物的研發(fā)中要進(jìn)行大量的臨床前和臨床試驗(yàn)，應(yīng)用分子影像學(xué)技術(shù)可以極大縮短藥物的研制、開發(fā)、臨床前試驗(yàn)時(shí)間。利用分子影像技術(shù)，研究人員只需用更小和更安全劑量的藥物就可以證明藥物是否能成功地與細(xì)胞表面的靶標(biāo)性蛋白受體相互作用；在藥代動(dòng)力學(xué)研究階段，分子影像技術(shù)能識(shí)別出注射進(jìn)動(dòng)物體內(nèi)卻不能到達(dá)指定目標(biāo)的藥物，這些藥物就不需要進(jìn)一步的臨床試驗(yàn)了，這樣就可以很快排除大量無效的藥物，減少動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的數(shù)量。通過分子影像方法可以更早地發(fā)現(xiàn)新開發(fā)藥物的體內(nèi)傳遞問題，可以很大程度地降低藥物的開發(fā)成本。

4 結(jié)論

以分子影像學(xué)為核心的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)，必將對(duì)未來的醫(yī)學(xué)模式產(chǎn)生直接而深刻的影響，在生命科學(xué)研究與臨床實(shí)踐中發(fā)揮越來越重要的作用。

[1]Weissleder R.Molecular imaging the nex t fiontier[J]. Radiolog,1999,212：609-614.

[2]潘中允.PET診斷學(xué)[M].北京：人民衛(wèi)生出版社,2000-2002.

[3]孫希杰,許乙凱.分子水平磁共振影像學(xué)的研究與進(jìn)展[J].實(shí)用放射學(xué)雜志,2005,21：2216-2218.

[4]Jaffer FA,Weissleder.Molecular imaging in the clinical arena[J]. JAMA,2005,293（7）：855-862.

[5]林曰增,張雪林.分子影像學(xué)進(jìn)展[J].臨床放射學(xué)雜志,2003,22（1）：77-79.