正电子发射断层成像技术(positron emission tomography,PET)
进行小动物PET显像,首先是利用医用回旋加速器发生的核反应,生产正电子放射性核素,通过有机合成、无机反应或生化合成制备各种小动物PET正电子显像剂或示踪物质。显像剂引入体内定位于靶器官,利用PET显像仪采集信息显示不同断面图并给出定量生理参数。小动物PET的优势在于特异性、敏感性和能定量示踪标记物,且PET使用的放射性核素多为动物生理活动需要的元素,因此不影响它的生物学功能,放射性标记物进入动物体内后,由于其本身的特点,能够聚集在特定的组织器官或参与组织细胞的代谢;半衰期超短,一般在十几分钟到几小时,适合于快速动态研究,如11C、15O、3N ,半衰期在20min以内[16];同时湮没辐射产生的两个能量相等的γ光子互成180°,提供了很好的空间定位,所以正电子成像仪一般不需要机械准直器,采用电子准直,从而大大提高了探测灵敏度,改善了空间分辨率。
尽管小动物PET已取得了巨大发展,然而却面临以下挑战,空间分辨率和系统绝对灵敏度是影响PET图像质量的重要指标,但分辨率和灵敏度却是一对矛盾体,分辨率虽已达到1mm,但却降低了灵敏度;同时小动物PET在很大程度上缺少解剖结构信息和使用放射性核素,要求回旋加速器靠近成像设备[14]。
基于小动物PET巨大的应用潜能与前景,其必将成为药物的寻找和开发、以动物模型模拟人类疾病揭示疾病的生化过程、研究活体动物基因表达显像以及其他生物医学领域的重要方法。