Molecubes 模塊化臺式小動物成像CT
結構緊湊、運輸安裝方便的臺面式CT
采用先進的小動物活體成像技術和核醫光電技術及光學材料
低放射劑量即可成像，輻射安全性符合FDA標準
高通量，可做整只大/小鼠全身成像
詳情
產品原理
電子計算機斷層掃描（Computed Tomography，CT）
小動物CT是用X射線束對生物體某部位一定厚度的層面進行掃描，根據不同組織對X線的吸收與透過率的不同，由探測器接收透過該層面的X射線，轉變為可見光后，由光電轉換變為電信號，再經模擬/數字轉換器轉為數字，輸入計算機處理。計算機對數據進行處理后，就可攝下生物體被檢查部位的斷面或立體的圖像，尤其適合于對骨骼等部位進行成像。
產品概況
比利時Molecubes采用先進的小動物活體成像技術/核醫光電技術及光學材料，將原本體積巨大、笨重的PET/SPECT/CT儀器設計成結構緊湊、運輸安裝方便的臺面式儀器，同時提供業界領先的高分辨率和高靈敏度，并只需較低的放射劑量和較短的成像時間，是市面上罕見的可做整只大/小鼠全身成像的臺面式PET/SPECT/CT。
Molecubes為模塊化設計，PET、SPECT、CT為獨立的儀器，可組成不同的模態：如單模態：單獨的PET、SPECT、CT；雙模態：PET-CT、SPECT-CT；或三模態：PET-CT-CT，等。
軟件設計友好，操作步驟在10步以內，簡單易學。2017年投產以來已在全球安裝使用100+臺，得到廣泛認可。
和整合多種功能為一體的競爭對手相比，模塊化設計有很多益處：
1、速度快，通量高；如可同時開展PET和CT實驗，交互使用，無需等待PET掃描結束后再開始CT掃描，可優化實驗流程；
2、各模塊具有優秀功能表現，無需相互妥協；
3、節約時間也意味著一次核素注射，可以完成更多只小動物的成像，較大程度提高了效率并降低成本；
4、通用的小動物床，可組合生成不同模態的圖像數據，并能自動互相配準；如PET-CT、SPECT-CT、PET-SPECT-CT等圖像，小動物床和Bruker MRI、SII LagoX 兼容，可生成PET-MRI、Optical-CT等圖像；
5、如某一模塊維修不影響其他模塊功能及使用，其他模塊不停機；
6、未來可依需求任意升級組合模塊，靈活多變；
7、占地小、安裝易、運輸方便；
8、體積小巧，無需改造實驗室，可放入生物安全柜，適合用于P3實驗室的病毒研究。
產品特點
低放射劑量的CT
1、采用滑環360度設計，使CT成像時可進行連續性旋轉掃描，避免影像重建時不同FOV影像拼接誤差，與臨床CT發展趨勢一致。
2、分辨率高達50μm。
3、具有獨特降噪技術、迭代重建算法，影像質量更好。
4、基于GPU的圖像迭代重建算法可以很容易地重建達到15μm大小的等體積三維像素（isometrix voxel），從而獲得很高的圖像質量。
5、低放射劑量，小鼠放射劑量可低至<2mGy，對小動物傷害最小。
6、具有高精度呼吸門控和心跳門控。
7、有特殊自主屏蔽防護功能，機器外部任何距離<1μSv，符合FDA、CE標準。
8、可以放置于生物安全柜內運行，適合P3實驗室。
9、PET/SPECT/CT通用的動物床，具備生理監控功能，可同時做4只小鼠或1只大鼠。
低放射劑量成像（降噪技術和迭代重建算法）：
對比增強CT：
廣泛的應用領域
Molecubes CT的應用對象：
（1）活體（in vivo）：研究對象為活體小鼠和大鼠，可以實現生理代謝功能的縱向研究。和臨床CT相似，活體小動物CT也能夠進行呼吸/心跳門控和顯影劑增強掃描；
（2）離體（in vitro）：研究對象是離體標本（如骨骼、牙齒）或各種材質的樣品。也可以使用凝固型造影劑灌注活體動物，對心血管系統、泌尿系統或消化系統進行精細成像。
Molecubes CT的主要應用：
1、骨骼：由于骨骼與其它身體組織在X射線衰減性能方面有相對明顯差別，因此骨骼研究是臨床前CT最主要的應用之一。可進行皮質骨與骨小梁分析，其變化與骨質疏松、骨折、骨關節炎、局部缺血和遺傳疾病等病癥有關，也可以研究骨骼腫瘤。
2、牙齒及牙周組織：能從3D整體結構出發，對根管形態改變、齲齒破壞、牙組織密度變化、牙槽骨結構和力學特性的變化等情況進行研究。
3、生物材料：分析體外制備仿生材料的孔隙率、強度等參數；掃描需要置換的組織樣品，獲取三維圖像；對醫療器械材料，如心臟支架、腦血管支架等進行成像分析；種植體兼容性分析；等。
4、疾病檢測與研究：
（1）腫瘤學研究: 可研究肺腫瘤、腦瘤、非腸道腫瘤的發生、治療評價等；CT能夠檢測腫瘤的性質，如腫瘤的生長形式、浸潤性的生長程度，以及周圍邊界是否清晰，有沒有完整的包膜等。
（2）骨骼研究：研究不同基因或信號通路對骨骼的數量或質量的影響、疾病狀態對骨骼發育/修復的影響、細胞因子對骨折后組織修復時血管生長的影響，等。
（3）腦部研究: 主要用來診斷腦部血管病變以及顱內出血，檢查不一定要用到顯影劑。在有急性中風的情形下，可以排除出血的可能性。此外，在診斷有外傷的顱骨及顏面骨的骨折也有很大的用處。
（4）肺部研究: 在肺部組織的診斷上，對于急性或是慢性的變化都有很高的診斷價值，例如肺炎或是腫瘤。而一些間質組織的變化（肺實質，肺纖維等等），可以用薄切面的高解析設定來重建。
（5）心血管造影: 將顯影劑通過心導管快速注入心腔或血管，使心臟和血管腔在CT照射下顯影。利用造影劑CT，可顯示血管系統及富有血液的組織器官。范圍從動脈到心臟、肺、腎、肝臟等。可提供一個更好的軟組織對比度達到更清晰的成像。
（6）心臟研究: 心臟斷層影像的數據可搭配門控觀察心臟的跳動，減少高速心跳造成的移動假影，另外也可以初步檢查心肌的健康狀態。
（7）體脂肪分布分析：研究脂肪組織分布規律、某些病理狀態下的再分布（如Cushing綜合征等）、肥胖與代謝-內分泌紊亂及心血管系統并發癥間的聯系。
（8）炎癥、鈣化（評價高脂血癥對心臟瓣膜鈣化的影響）、結石。
（9）納米示蹤劑：在泌尿、甲狀腺、腫瘤領域研究與新型納米示蹤劑有關的應用，特別是納米粒子運輸機制，如經腎代謝的金納米顆粒在正常以及損傷腎臟中的不同轉運過程和分布特征。
5、新藥開發：研究新的骨質疏松藥物及療效評價，等。
6、輔助定位：與臨床前PET、SPECT合用，或與小動物活體光學成像合用，可以進行結構性成像，輔助定位。
7、其他：其他有機物或無機材料的結構檢測，微型器件的質檢和探傷，化石結構分析，等。
應用展示
1、和PET組合的CT成像
PET/CT組合圖像：藥物代謝研究：20min動態PET/CT圖像，藥物對肝臟有毒性，不能殘留在肝臟里，動態成像最后肝臟不亮，說明沒有藥物殘留。Dynamic 20 minute PET acquisition， 4.44 MBq (120 μCi) @ start acquisition。
2、和SPECT組合的CT成像
SPECT/CT組合圖像，小鼠的骨骼成像：99mTc-HDP，94.35MBq (2.55mCi) @ start acquisition，采集時間60min。
3、和光學成像組合的CT成像
CT圖像可以和小動物活體光學圖像融合，用于結構性成像，輔助定位。
4、骨骼CT成像
骨骼腫瘤研究：大鼠活體CT顯示腫瘤引起腦轉移和骨轉移，骨骼中產生大量空洞，FDK重建，50μm voxel size。
鼠的尾椎骨活體測量：高清晰度環形獲取，獲取時間：2min3s，ISRA重建，50μm voxel size。
鼠的脊椎骨活體測量：高清晰度環形獲取，獲取時間：4min，FDK重建，50和20μm voxel size。
用PMOD軟件進行骨骼數據處理：在CT的掃描成像圖上選擇感興趣區域（region of interest，ROI）做閾值分割等操作，可以將皮質骨（骨密質）和骨小梁（骨松質）進行分割，分別提取到不同組織區域，從而對它們的各種形態學特性進行研究和分析。
5、心跳/呼吸門控CT成像
心跳門控：活體小鼠注射顯影增強劑Exitron 12000，超高時間分辨率（10ms），成像時間：2min40s。
呼吸門控：超高時間分辨率（10ms），4min，390mGy。左圖：整體整合的圖。中圖：呼氣結束時的圖，右圖：吸氣結束時的圖，兩者顯示肺的容積相差34%。
6、對比增強腫瘤CT成像
腫瘤研究：對比增強CT檢查活體小鼠肝腫瘤：注射顯影增強劑Exitron 12000，FDK重建，成像時間：4min，100μm voxel size。
7、新冠肺炎CT成像
檢測活體敘利亞倉鼠的肺部CT影像：定性分析方法：根據CT影像進行病變程度評分；定量分析方法：通過分析像素密度在56-255范圍內的圖像部分，定量分析CT影像上的不含氣肺體積（肺組織體積）（non-aerated lung volume）；通過分析像素密度在0-55范圍內的圖像部分，定量分析氣管（airways）和含氣肺體積（aerated lung volume）。影像表明：黃色箭頭表示肺實變，藍色箭頭表示支氣管擴張。
Video
Molecubes 介紹-1
