Imágenes preclínicas
Las imágenes preclínicas son la visualización de animales vivos con fines de investigación, [1] como el desarrollo de fármacos. Las modalidades de imagen han sido durante mucho tiempo cruciales para el investigador en la observación de cambios, ya sea a nivel de órganos, tejidos, células o moléculas, en animales que responden a cambios fisiológicos o ambientales. Las modalidades de imagen que no son invasivas e in vivo se han vuelto especialmente importantes para estudiar longitudinalmente modelos animales. En términos generales, estos sistemas de imágenes se pueden clasificar en técnicas de imágenes principalmente morfológicas/anatómicas y principalmente moleculares. [2] Técnicas como microultrasonido de alta frecuencia, resonancia magnética nuclear (RMN) y tomografía computarizada(CT) se utilizan generalmente para 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 utilizan generalmente para 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 PET y SPECT. Como en el mercado clínico, las combinaciones comunes son SPECT/CT , PET/CT y PET/MR . [3] [4]
Principio: los microultrasonidos de alta frecuencia funcionan mediante la generación de ondas sonoras inofensivas desde los transductores hasta los sistemas vivos. A medida que las ondas de sonido se propagan a través del tejido, se reflejan y recogen en el transductor, y luego se pueden traducir en imágenes 2D y 3D. El microultrasonido está desarrollado específicamente para la investigación con animales pequeños, con frecuencias que van desde 15 MHz a 80 MHz. [5]
Puntos fuertes: el microultrasonido es la única modalidad de imagen en tiempo real per se, capturando datos hasta 1000 fotogramas por segundo. Esto significa que no solo es más que capaz de visualizar el flujo sanguíneo in vivo , sino que incluso puede usarse para estudiar eventos de alta velocidad como el flujo sanguíneo y la función cardíaca en ratones. Los sistemas de microultrasonido 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 vasculatura diminuta 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 activada IIb/IIIa (GPIIb/IIIa) en plaquetas y coágulos, [6] integrina α v β 3 , así como receptores del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGFR), para proporcionar visualización molecular. Por lo tanto, es capaz de una amplia gama de aplicaciones que solo se pueden lograr a través de modalidades de imágenes duales como micro-MRI/PET. Los dispositivos de microultrasonido tienen propiedades únicas relacionadas con 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 comerciales de ultrasonido (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 la resolución), la profundidad máxima de imagen disminuye. Por lo general, el microultrasonido 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 microultrasonidos es que los agentes de contraste de microburbujas dirigidos no pueden difundirse fuera de la vasculatura, ni siquiera en los tumores. Sin embargo, esto en realidad puede ser ventajoso para aplicaciones como la perfusión tumoral y la angiogénesis.
