ULTIMUS 9 LAB小動物超分辨超聲成像系統產品技術動態
發布時間：
2024-12-09
超分辨超聲成像
微觀世界盡在掌握
在生命科學的探索中，微循環系統的復雜性常常成為研究的關鍵難點。
益仁恒業推出的ULTIMUS 9 LAB 小動物超分辨超聲成像系統，在2024年再次實現了重要的技術應用進展，為生命科學領域的研究開辟了全新的方向。自去年上市以來，憑借其創新的 URM 超分辨顯微成像技術，ULTIMUS 9 LAB已經達到≤10微米級別的成像精度，清晰地觀察和分析微血管，揭示了微血管系統的復雜結構。這一技術進展為神經、心血管、腫瘤、腎臟疾病等微血管相關疾病的研究開辟了全新的視角，推動了相關領域的科研進展。
作為全身應用超聲的典范，ULTIMUS 9 LAB 內置的 MUSE 軟波束合成平臺，憑借其卓越的計算能力和多級優化處理算法，能夠智能適應各種應用場景，為科研人員提供最佳成像方案。這一平臺的加入，使得圖像質量和高端功能實現了質的飛躍，讓每一次實驗都更加精準、高效。
ULTIMUS 9 LAB在多個研究領域展現了其卓越的性能。例如，在頸動脈血栓的研究中，該系統成功捕捉到了血栓形成前后的多普勒圖像，為理解血栓的動態過程提供了寶貴的數據。在小鼠心臟成像方面，無論是正常心臟還是心梗模型，ULTIMUS 9 LAB都展現了其在微細結構和功能評估上的卓越能力。
此外，該系統在小鼠腎臟、小腦、腦卒中、直腸癌以及肌肉組織的成像中也表現出色，提供了比傳統超聲更精細、更清晰的圖像，有助于研究人員更深入地探索疾病機制和發展過程。
以下是技術應用展示：
應用優異圖像
01 頸動脈血栓前后多門多普勒
三氯化鐵(FeCl3)已被廣泛用于制作血栓形成模型尤其是在科學研究中。這種模型通常通過在動物(如小鼠、大鼠、兔子等)的血管表面外敷一定濃度的三氯化鐵溶液來誘導血栓形成。
常常通過超聲實時視頻錄像和血流圖像來分析血栓形成的過程，特別是在不同時間點上的變化。但傳統超聲只能在不同時段測量血栓前后的血流頻譜，不同時段有時心跳速率不同，并且模型自身存在血管血栓再通的情況，很有可能在移動取樣容積的情況下錯失了觀測時間。
而我們最新的多門多普勒技術在同一心動周期內，可實時獲取最多四個取樣點的多普勒頻譜，為用戶提供更多血流動力學診斷信息。同時我們還具備PW/TD雙同步，可以同步評估室壁運動和血流動力學，可更快、更準確地測量LV舒張功能障礙。
02 小鼠心臟
正常小鼠心臟超分辨▲
心梗小鼠心臟超分辨▼
通過跟蹤充滿氣體的微泡在為心肌灌注含氧血液的小血管中的流動情況，超聲可用于確定心肌健康狀況。
本研究使用的方法基于超聲定位顯微鏡（URM），這是一種超分辨率成像技術，借助微米級微泡（MB）超越了傳統超聲成像的分辨率極限，在運動的心臟中實現了數百微米的空間分辨率。這種分辨率能夠分辨出跳動心臟中相距數百微米的血管。
本研究為心肌成像的未來提供了令人興奮的嘗試。
03 小鼠腎臟
腎臟橫切面超分辨
傳統的腎功能檢測方法，對早期微循環變化和腎臟纖維化的敏感性不足，而這些變化是CKD進展的關鍵因素，包括微血管的稀疏和組織纖維化，這些病理改變往往在腎功能顯著下降之前就已經發生。該研究提供了一種新的、非侵入性的超聲成像技術，能夠早期診斷和監測 CKD 的微循環變化。
通過超分辨率超聲成像技術（URM），能夠以前所未有的細節觀察腎臟的微血管結構，上述研究結果展示了先進超聲技術在CKD早期診斷和管理中的潛力，尤其是在提高分辨率和微血管評估方面的重要性。
04 小鼠腦血流成像
正常小鼠小腦超分辨
由于大腦是高代謝需求的器官，維持正常的腦血流對功能至關重要。URM能夠提供腦區的廣泛空間覆蓋和高空間分辨率，從而精確監測和映射各個腦區的腦血流情況。
正常小鼠腦超分辨▲
左側腦卒中超分辨▼
傳統激光散斑只能夠識別腦部表層的微血管情況，對于深層次的血流情況我們是無法可知的。這也導致很多研究者在制作腦卒中模型時，僅用激光散斑檢測表層腦血管致使結果誤判，最終取材的時候才發現模式制作并不完全成功。
而URM可以用于早期檢測和診斷腦卒中，通過識別和量化受損的微血管血流，幫助評估腦卒中的嚴重程度和恢復情況。
05 小鼠直腸癌
直腸癌縱切面二維圖▲
直腸癌縱切面超分辨▼
直腸癌橫切面二維圖▲
直腸癌橫切面超分辨▼
血管新生是腫瘤非常重要的早期生理標志物，URM能夠高分辨率地檢測和量化腫瘤內的微血管血流變化，以此幫助實驗人員早期檢測診斷出腫瘤，或預測腫瘤的發病區域。
同時URM可以用于監測癌癥治療對腫瘤微血管的影響，評估治療效果并及時調整研究方案。通過定期成像（無創，無損）腫瘤內的微血管變化，可以為腫瘤質量提供完整的實驗證據鏈，通過詳細成像腫瘤內的微血管結構和血流模式，可以讓研究人員對腫瘤的產生和分類具有更加深入的認知。
06 小鼠大腿
大腿縱切面超分辨
大腿橫切面超分辨
在以往的超聲應用中，由于分辨率的原因，人們往往只能評估股動脈股靜脈的血流變化情況。而對于部分血管性疾病，例如由糖尿病引起的糖尿病足部并發癥，導致患肢因下肢大血管和微血管病變使動脈灌注不足從而致使足部感染、潰瘍或深層次的破壞。
而URM打破了傳統超聲的衍射極限，以另一種全新的視角將微血管展現在人們面前，讓研究人員對于糖尿病引發的糖足有了一個更加直觀的感受。
ULTIMUS 9 LAB 的突破性微米級成像，為生命科學研究帶來了更多的可能性。益仁恒業將繼續致力于創新與突破，以 ULTIMUS 9 LAB 為平臺，與全球科研人員共同探索生命科學的無限可能。
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