Imágenes preclínicas
Las imágenes preclínicas son la visualización de animales vivos con fines de investigación, [1] como el desarrollo de fármacos. Las modalidades de obtención de imágenes han sido durante mucho tiempo cruciales para que el investigador observe cambios, ya sea a nivel de órganos, tejidos, células o moleculares, en animales que responden a cambios fisiológicos o ambientales. Las modalidades de obtención de imágenes que son no invasivas e in vivo se han vuelto especialmente importantes para estudiar modelos animales de manera longitudinal. En términos generales, estos sistemas de imágenes se pueden clasificar en técnicas de imágenes principalmente morfológicas / anatómicas y principalmente moleculares. [2] Técnicas como micro-ultrasonidos de alta frecuencia, imágenes por resonancia magnética (IRM) y tomografía computarizada.(TC) se suelen utilizar para la obtención de imágenes anatómicas, mientras que las imágenes ópticas ( fluorescencia y bioluminiscencia ), la tomografía por emisión de positrones (PET) y la tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT) se suelen utilizar para las visualizaciones moleculares. [2]
En la actualidad, muchos fabricantes ofrecen sistemas multimodales que combinan las ventajas de las modalidades anatómicas como la TC y la RM con las imágenes funcionales de la PET y la SPECT. Al igual que en el mercado clínico, las combinaciones habituales son SPECT / CT , PET / CT y PET / MR . [3] [4]
Principio: El micro-ultrasonido de alta frecuencia funciona mediante la generación de ondas sonoras inofensivas desde los transductores a los sistemas vivos. A medida que las ondas sonoras se propagan a través del tejido, se reflejan y son recogidas por el transductor, y luego se pueden traducir en imágenes 2D y 3D. El micro-ultrasonido está desarrollado específicamente para la investigación con animales pequeños, con frecuencias que van desde 15 MHz a 80 MHz. [5]
Puntos fuertes: El micro-ultrasonido es la única modalidad de imágenes en tiempo real per se, que captura datos a una velocidad de hasta 1000 cuadros por segundo. Esto significa que no solo es más que capaz de visualizar el flujo sanguíneo in vivo , sino que incluso se puede utilizar para estudiar eventos de alta velocidad como el flujo sanguíneo y la función cardíaca en ratones. Los sistemas de micro-ultrasonido son portátiles, no requieren instalaciones dedicadas y son extremadamente rentables en comparación con otros sistemas. Tampoco corre el riesgo de confundir los resultados debido a los efectos secundarios de la radiación. Actualmente, es posible obtener imágenes de hasta 30 µm, [5] lo que permite la visualización de vasos diminutos en la angiogénesis del cáncer.. Para obtener imágenes de los capilares, esta resolución se puede aumentar aún más a 3-5 µm con la inyección de agentes de contraste de microburbujas. Además, las microburbujas se pueden conjugar con marcadores como los receptores de glicoproteína IIb / IIIa activada (GPIIb / IIIa) en plaquetas y coágulos, [6] integrina α v β 3 , así como receptores del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGFR), con el fin de proporcionar visualización molecular. Por lo tanto, es capaz de una amplia gama de aplicaciones que solo se pueden lograr a través de modalidades de imagen dual como micro-MRI / PET. Los dispositivos de micro-ultrasonido tienen propiedades únicas pertenecientes a una interfaz de investigación de ultrasonido, donde los usuarios de estos dispositivos obtienen acceso a datos sin procesar que normalmente no están disponibles en la mayoría de los sistemas de ultrasonido comerciales (micro y no micro).
Debilidades:A diferencia de micro-MRI, micro-CT, micro-PET y micro-SPECT, el micro-ultrasonido tiene una profundidad de penetración limitada. A medida que aumenta la frecuencia (y también lo hace la resolución), la profundidad máxima de imagen disminuye. Normalmente, el micro-ultrasonido puede obtener imágenes de tejido de unos 3 cm por debajo de la piel, y esto es más que suficiente para animales pequeños como los ratones. A menudo se percibe que el rendimiento de las imágenes por ultrasonido está relacionado con la experiencia y las habilidades del operador. Sin embargo, esto está cambiando rápidamente a medida que los sistemas se diseñan en dispositivos fáciles de usar que producen resultados altamente reproducibles. Otra posible desventaja de los micro-ultrasonidos es que los agentes de contraste de microburbujas dirigidos no pueden difundirse fuera de la vasculatura, incluso en tumores. Sin embargo, esto puede ser realmente ventajoso para aplicaciones tales como perfusión tumoral y formación de imágenes de angiogénesis.
