臨床前影像研究新趨勢：腫瘤縱向追蹤、PET 活度最佳化與即時影像重建

臨床前影像技術正從單純的研究終點量測，逐步發展為整合實驗設計、縱向追蹤、品質控制及動物研究優化的重要工具。Bruker 最新一期 Preclinical Imaging News 彙整了四項值得關注的研究與應用內容，涵蓋生物冷光影像、小動物 PET、CEST MRI 與 PET 即時重建。

一、運用縱向活體影像強化腫瘤研究

在腫瘤藥物與免疫治療研究中，模型是否能反映實際腫瘤微環境，將直接影響研究成果的轉譯價值。

本次線上研討會介紹免疫功能完整的 MB49-Luc 原位膀胱癌模型，以及如何運用 Spectral AMI-HTX 生物冷光影像系統，非侵入性地持續監測腫瘤生長與治療反應。

相較於僅在單一時間點進行終點分析，縱向影像可讓研究人員：

• 在同一實驗個體中追蹤疾病進程。
• 比較不同時間點的治療反應。
• 取得更完整的腫瘤生長動態資料。
• 減少因不同時間點犧牲取樣所需的動物數量。
• 支援符合 3Rs 原則的研究設計。

該研討會目前已列入隨選內容，適合從事腫瘤模型、免疫治療、藥效評估及活體光學影像研究的人員參考。

二、小動物 PET 注射活度應由研究問題出發

小動物 PET 研究中的注射活度並非越高越好。適當的活度設計應同時考量研究目的、放射性核種、掃描時間、設備靈敏度、影像品質與定量可靠性。

Bruker 白皮書《Optimizing Injected Activity in Small-Animal In Vivo PET/CT & PET/MRI》探討如何在取得可靠研究結果的同時，依循 ALARA（As Low As Reasonably Achievable，合理可行範圍內儘量降低）原則控制輻射暴露。

規劃小動物 PET 實驗時，建議優先釐清：

• 研究需要回答的科學問題。
• 是否需要動態或靜態定量分析。
• 目標器官與示蹤劑的攝取特性。
• 系統靈敏度、空間解析度及計數率限制。
• 動物體重、掃描時程與重複影像需求。

透過系統化的活度設計，有助於在影像品質、定量數據、操作安全及動物福祉之間取得適當平衡。

三、CEST-EPI 失真自我校正提升影像可信度

快速 EPI 讀出可縮短 CEST MRI 的影像擷取時間，但也可能受到磁場不均勻影響而產生幾何失真，進一步影響空間定位及定量結果。

刊登於《Magnetic Resonance in Medicine》的研究〈Evaluating the effectiveness of distortion self-correction for CEST-EPI〉評估一項失真自我校正方法。其主要價值在於不需額外取得場圖，即可改善 CEST-EPI 的空間準確性與定量表現。

對需要快速 CEST 影像或重視空間對位的研究而言，這類校正方法有機會：

• 改善幾何失真。
• 提升影像與解剖位置的對應準確度。
• 增強定量結果的可信度。
• 簡化部分影像校正流程。

實際成效仍應依研究樣本、磁場強度、掃描序列與分析流程進行評估。

四、PET 即時重建讓研究品質在掃描中即可確認

傳統 PET 工作流程往往需待掃描結束後才能確認影像品質；若注射、動物定位或資料擷取發生問題，可能直到實驗完成後才被發現。

Bruker Clarity PET Reconstruction 可在 PET 資料擷取期間進行即時重建，並於掃描儀及 ParaVision Workplace 中提供即時回饋。原廠分享的案例展示三隻小鼠於 PET 擷取期間接受 [¹⁸F]FDG 注射的影像過程。

即時重建的潛在價值包括：

• 在掃描過程中確認放射性示蹤劑分布。
• 及早辨識注射或資料擷取異常。
• 協助研究團隊判斷實驗是否依預期進行。
• 降低完成掃描後才發現數據無法使用的風險。
• 改善研究流程與設備使用效率。

結語

從生物冷光縱向追蹤、小動物 PET 注射活度設計，到 CEST-EPI 校正與 PET 即時重建，臨床前影像技術正朝向更即時、更具定量能力，也更重視研究品質及動物保護的方向發展。

恩典科研持續關注 Bruker 臨床前影像技術與應用資訊。如需進一步了解相關系統、研究應用或技術方案，歡迎與我們聯繫。

※本文依據 Bruker 原廠技術資訊整理。相關系統及內容限研究用途，不適用於診斷程序。