在腫瘤機(jī)制解析、藥物研發(fā)、干細(xì)胞示蹤等臨床前研究場(chǎng)景中，小動(dòng)物活體可視化觀測(cè)是解析體內(nèi)分子動(dòng)態(tài)、追蹤病灶演變的核心手段，單一成像模式很難同步兼顧分子信號(hào)捕捉與動(dòng)物解剖結(jié)構(gòu)參照，給多維度實(shí)驗(yàn)分析帶來(lái)不少阻礙。國(guó)產(chǎn)科研儀器持續(xù)深耕小動(dòng)物成像賽道，科辰星飛圍繞多模態(tài)成像需求打造一體化觀測(cè)設(shè)備，融合光學(xué)信號(hào)采集與 CT 結(jié)構(gòu)成像能力，兼顧活體動(dòng)物檢測(cè)與體外微量樣本分析，搭配適配科研實(shí)操的軟硬件配套體系，為生命科學(xué)、藥學(xué)、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域研究者提供適配多方向?qū)嶒?yàn)需求的可視化解決方案。下文將從設(shè)備架構(gòu)、科研應(yīng)用、配套軟件三個(gè)維度，詳細(xì)介紹科辰星飛 LumiFluor AVIS Spectrum 3D CT 小動(dòng)物活體三維成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路與實(shí)操價(jià)值。

一、多模集成架構(gòu)，搭建一體化活體觀測(cè)平臺(tái)

傳統(tǒng)小動(dòng)物觀測(cè)設(shè)備常存在成像模式單一、解剖結(jié)構(gòu)與分子信號(hào)無(wú)法同步對(duì)照的問(wèn)題，會(huì)限制科研人員對(duì)體內(nèi)分子變化的觀測(cè)維度?？瞥叫秋w推出的 LumiFluor AVIS Spectrum 3D CT 小動(dòng)物活體三維成像系統(tǒng)，采用一體化集成設(shè)計(jì)，將光學(xué)成像與 X 射線 CT 模塊整合在同一設(shè)備主機(jī)內(nèi)，無(wú)需拆分設(shè)備即可切換多種觀測(cè)模式。整套設(shè)備兼容小鼠、大鼠等常見(jiàn)模式動(dòng)物，也可適配部分植物活體樣本觀測(cè)，一臺(tái)設(shè)備就能覆蓋多類基礎(chǔ)科研需求?？瞥叫秋w在設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上加入減震結(jié)構(gòu)與狀態(tài)可視化指示燈，搭配溫控載物臺(tái)與適配多只動(dòng)物同步成像的大視野暗箱，兼顧長(zhǎng)時(shí)間實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定運(yùn)行與動(dòng)物飼養(yǎng)相關(guān)實(shí)驗(yàn)規(guī)范，配套集成式氣體麻醉組件可直接對(duì)接成像暗箱，簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)前動(dòng)物預(yù)處理流程，減少實(shí)驗(yàn)操作的繁瑣步驟。設(shè)備內(nèi)置多路激發(fā)與發(fā)射光路搭配光譜分離模塊，能夠區(qū)分多種熒光標(biāo)記信號(hào)，緩解多探針實(shí)驗(yàn)中信號(hào)重疊帶來(lái)的分析阻礙，為多靶點(diǎn)同步示蹤提供硬件支撐。

二、多維數(shù)據(jù)解析，支撐多領(lǐng)域臨床前科研探索

生命科學(xué)、藥學(xué)、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)等方向的實(shí)驗(yàn)，往往需要同步獲取信號(hào)位置、信號(hào)強(qiáng)弱、信號(hào)分布體積等多重?cái)?shù)據(jù)，單純平面成像難以提供完整實(shí)驗(yàn)依據(jù)。依托科辰星飛這套 LumiFluor AVIS Spectrum 3D CT 成像系統(tǒng)，科研人員可獲取二維、三維兩種光學(xué)影像，搭配 CT 斷層解剖圖像完成信號(hào)與組織結(jié)構(gòu)的疊加對(duì)照，對(duì)體內(nèi)標(biāo)記信號(hào)開(kāi)展多維度數(shù)據(jù)解析。設(shè)備可追蹤腫瘤細(xì)胞增殖轉(zhuǎn)移、納米藥物體內(nèi)分布、免疫細(xì)胞遷移、基因分子表達(dá)等動(dòng)態(tài)過(guò)程，適配腫瘤學(xué)、神經(jīng)疾病、心血管疾病、炎癥感染、基因治療、藥物篩選等眾多研究方向。不少高校與科研院所團(tuán)隊(duì)使用科辰星飛成像設(shè)備開(kāi)展納米藥物靶向、抗體藥效評(píng)價(jià)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，在完整實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)對(duì)同一組動(dòng)物重復(fù)采集影像，留存時(shí)序變化數(shù)據(jù)，降低分批實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的個(gè)體差異干擾；同時(shí)設(shè)備拓展體外發(fā)光、體外熒光檢測(cè)選配模塊，兼顧活體動(dòng)物成像與微量孔板樣本檢測(cè)，打通從細(xì)胞體外實(shí)驗(yàn)到動(dòng)物活體驗(yàn)證的完整觀測(cè)鏈路，適配不同階段實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)采集需求。

三、人性化軟件體系，簡(jiǎn)化全流程圖像分析工作

成像設(shè)備的實(shí)驗(yàn)效率，很大程度取決于配套分析軟件的操作便捷度與數(shù)據(jù)處理能力?？瞥叫秋w為 LumiFluor AVIS Spectrum 3D CT 整套成像系統(tǒng)配套專屬中文操作軟件平臺(tái)，覆蓋圖像采集、實(shí)時(shí)預(yù)覽、參數(shù)自定義拍攝、多組圖像對(duì)比、信號(hào)定量計(jì)算全流程操作，無(wú)需借助第三方工具完成標(biāo)注、數(shù)據(jù)導(dǎo)出等基礎(chǔ)操作。軟件內(nèi)置豐富常用熒光探針數(shù)據(jù)庫(kù)，支持科研人員自主新增、刪減探針參數(shù)，搭配多種曝光算法與光圈調(diào)節(jié)檔位，可根據(jù)樣本信號(hào)強(qiáng)弱調(diào)整成像參數(shù)，適配弱信號(hào)、強(qiáng)信號(hào)不同樣本場(chǎng)景。系統(tǒng)自帶專屬算法優(yōu)化圖像呈現(xiàn)效果，提供多種區(qū)域圈選工具用于信號(hào)定量統(tǒng)計(jì)，輸出標(biāo)準(zhǔn)化光子強(qiáng)度數(shù)據(jù)，同時(shí)支持光學(xué)影像與 CT、MRI 等多種外部影像格式融合比對(duì)。軟件開(kāi)放批量導(dǎo)入、導(dǎo)出功能，可同步導(dǎo)出原始圖像、Excel 量化數(shù)據(jù)表，且科辰星飛提供軟件持續(xù)更新功能適配前沿實(shí)驗(yàn)方法；配套完整設(shè)備管理模塊，可記錄儀器使用、耗材消耗信息，方便實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展設(shè)備規(guī)范化管理，降低科研人員的數(shù)據(jù)處理與設(shè)備運(yùn)維負(fù)擔(dān)。