光声成像系统性能比较

近红外小动物成像系统性能比较

iThera和Endra比较（黑体字是iThera制作的内容，红字是Endra技术的回应）型号iThera Medical Endra Nexus 128 备注

全身扫描能力唯一能进行整鼠三维成像的

系统；

360度环状激光，与弧状阵

列超声侦测装置固定，老鼠

线性移动；

全鼠冷冻切片影像资料库。

动物被探测器包围探测，前

提是动物必须浸在水中成

像。

非全视图断层截面扫描（局

部）；

单向激光与碟状侦测剂设计，

超声侦测装置以螺旋状移动

进行扫描；

无法做大面积三维成像。

无法进行脑部成像。

探测器在组织下方，意味着需

要更少的偶联剂，偶联剂或水

仅在动物下方。脑部成像已经

有常规的应用，不需要动物浸

入水中。

唯有小鼠全身实时扫描，才

能进行药物动力学分析

(pK/pD)。

PK/PD研究，如果使用切

片式扫描的，无法进行体积

3-D吸收研究。第一个切片

和最后一个切片的获取肯

定不在一个时间点上。

Endra系统在吸收研究中

已经是常规的应用，典型的

试验通常每周做50只动物

的扫描。

空间分辨率整鼠横切面扫描: 150um

不是等向性分辨率，切片厚

度大于400um.

280um

280um是3年前在原型机上的

分辨率，Endra具有<250um

的等向性分辨率， iThera切

片厚度是400um (发表文献).

基于360度环状激光发光

设计及微阵列超声叹投讯

号接收，即使在小鼠深部横

切面处，分辨率依然很好。

分辨率与激光发射形状没

有任何联系。仅取决于换能

器的几何学。写这种文字的

人对光声没有任何专业知

识。

对比灵敏度<95nM (ICG)

<15fM (gold nanoparticle)

350nM (ICG)

这是3年前原型机的灵敏度，

是在激光能量较低的情况下

获得的，我们现在轻松达到

10mm深度<100nM。

iThera is better.

iThera仅仅拿一个切片获

得的数据来充当一个体积

的数据，切片外的光都浪费

了，光声信号也浪费掉了。

视野范围视野范围:

20(25)x20(25)x120mm；

可撷取整个小鼠横切面视

野；

穿透深度40mm

20mm；

手动改变视野范围；

无法进行整只小鼠的造影。

我们的FOV是 25mm,对小鼠

来说足够。超声不是全身成像

的技术，对于光声成像来说，

要让声波穿透有气体存在的

空间来成像是根本不可能的。

唯有 iThera的探测深度能

穿透整只小鼠。

激光系统脉冲能量: 80-120mJ；

波长可调范围: 410-980nm；

波长切换时间: <50ms;

360°均匀环状激发。

使用光纤会降低激光能量。

脉冲能量: 25mJ；

波长范围: 680-980nm；

波长切换时间: ~1S；

单向（下方）激发设计。

使用紧凑型激光器，牢固可

靠，且应用于多项工业应用

中。单元部件完全密封不需要

维护。我们的激光脉冲频率为

20Hz，拥有一个有效的光学系

统（无光纤无能量损失），光

达到动物身上的能量与

iThera一样。

iThera可使用的荧光标记

物更多、信噪比与脉冲能量

成正比，iThera信噪比更

好。

信噪比取决于几个方面，包

括声学接收器和探测器、电

子元件等。上述说法没有任

何根据。iThera的激光器是

为桌面型物理研究设计的，

在生物学应用研究领域没

有任何可参考的数据。

Endra激光达到动物的能

量是符合ANSI激光标准

的，难道iThera胆敢超过这个标准吗？

超声侦测装置64-256 单元阵列式侦测装

置；

弧状聚焦阵列设计；

阵列晶体面积

: 11/21/30mm2；

中心频率:5MHz

128单元阵列式侦测装置；

非聚焦阵列；

阵列晶体面积： 7 mm2；

中心频率:5MHz

我们的换能器设计得恰好能

够接收每次激光脉冲成像来

自整个体积的超声信息，声学

接收器场设计就是针对和匹

配动物被扫描区域的。

过大的换能器将导致信号取

消，是因为破坏性声学干扰，

因此无法获得整个体积的信

息。大部分的体积信息都被

iThera忽视、浪费掉了。

芯片面积越大，灵敏度越

好。

在过去的15年中，每一个

医疗成像技术都因灵敏度

和等向分辨率的原因趋向

于3-D成像，Endra可以做

成2-D成像但愿意投资做

真正的3-D成像系统，

ENDRA唯一的一个真正

的商业化3D光声成像系

统。iThera系统在切片外周

的灵敏度是极差的，因此它

无法看3-D信号，无法重建

正确的3-D图像。

信号采集系统弧状阵列式数据采集系统。

iThera必须移动探测器或动

物来达到多个切片的扫描。

碟状数据采集系统。

每一次激光脉冲Endra都会

采集整个的体积信息。

Endra需要旋转碟状盘以采

集不同角度数据，造成了根

本上的速度限制！！脑部也

无法成像！！

ENDRA用户扫描脑部已经

成为常规。

影像撷取速率单波长影像撷取速率: 1 帧

<10毫秒；

多波长影像撷取速率: 1帧

<1S。

iThera 每次只能得到一个

切片，然后必须移动动物才

能获得下个切片图像。

单波长影像撷取速率: 1

帧>12S；

多波长影像撷取速率: 1帧

<1min。

ENDRA 在12秒内获得的是

整个体积的信息，256切片图

像，动物是不移动的。

只有iThera的快速影像撷

取能符合药代动力学需求。

ENDRA系统用户做pK研

究已经成为常规。

动物床采用特殊薄膜包覆小鼠，小鼠不会接触水；

可控温；

定位功能：使实验动物位置

重现性高；

可Z轴，x/y轴移动，侦测无

死角；

可进行尾静脉注射。实验动物直接浸泡在水中进

行侦测，无定位功能，重现性

不佳；

观察区域有限制，如脑部造性

无法进行。

Endra动物定位十分简单。具

有动物准备工作站，内置白光

摄像头，可与光声图像融合。

动物尾部是自由的，可以进行

注射。不需要膜。使用少许偶

联剂（或水），动物床非常容

易清洗或消毒。可以方便地进

行脑部扫描。

Endra动物床设计明显不合

理，造成动物紧迫！！

IThera使用的膜需要额外

的步骤，且很难将动物和膜

之间的空气排出来，这部分

空气会阻挡声波信号，这是

最基本的常识问题，是声学

成像的一大忌讳。

冷冻切片对照图谱搭配另一CCD照相机可以

实时监测造区域并掉出相映

的冷冻切片对照图。

无此功能。

Endra标准的DICOM图像格

式可与任何解剖学图谱兼容，

Endra实时监控摄像头是标

配。

即使使用者对小动物生理

构造不熟析，也可以迅速解

读光声影像！

软件演算功能具有多种光谱分离演算法；

适合多探针及体内血氧程度

变化侦测；

无完整多光谱分离演算法；

目前数据多为含氧血红蛋白

与去氧血红蛋白的光谱分离。

只有iThera的软件才能帮

助使用者完整实现光声的

各项功能。