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Ultrasound Technology for Molecular Imaging: From Contrast Agents to Multimodal Imaging
ACS Biomaterials Science & Engineering ( IF 5.4 ) Pub Date : 2018-07-05 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsbiomaterials.8b00421 Yue Li 1 , Yuhao Chen 1 , Meng Du 1 , Zhi-Yi Chen 1
ACS Biomaterials Science & Engineering ( IF 5.4 ) Pub Date : 2018-07-05 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsbiomaterials.8b00421 Yue Li 1 , Yuhao Chen 1 , Meng Du 1 , Zhi-Yi Chen 1
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Ultrasound (US) takes advantage of ultrasound contrast agents (UCAs) to further increase the sensitivity and specificity of monitoring at the cellular level, which has had a considerable effect on the modern molecular imaging field. Gas-filled microbubbles (MBs) as UCAs in the bloodstream generate resonant volumetric oscillations in response to rapid variations in acoustic pressure, which are related to both the acoustic parameters of applied ultrasound and the physicochemical properties of the contrast agents. Nanoscale UCAs have been developed and have attracted much attention due to their utility in detecting extravascular lesions. Ultrasound molecular assessment is achieved by binding disease-specific ligands to the surface of UCAs, which have been designed to target tissue biomarkers in the area of interest, such as blood vessels, inflammation, or thrombosis. Additionally, the development of multimodal imaging technology is conducive for integration of the advantages of various imaging techniques to acquire additional diagnostic information. In this review paper, the present status and the critical issues for developing ultrasound contrast agents and multimodal imaging applications are described. Conventional MB UCAs are first introduced, including their research material, diagnostic applications, and intrinsic limitations. Then, recent progress in developing targeted UCAs and phase-inversion contrast agents for diagnostic purposes is discussed. Finally, we review the present status and the critical issues for developing ultrasound-based multimodal imaging applications and summarize the existing challenges and future prospects.
中文翻译：
分子成像的超声技术：从造影剂到多峰成像
超声（US）利用超声造影剂（UCA）进一步提高了细胞水平监测的敏感性和特异性，这对现代分子成像领域产生了巨大影响。血液中作为UCA的充气微泡（MBs）响应于声压的快速变化而产生共振的体积振荡，这与所施加的超声的声学参数和造影剂的理化特性有关。纳米级UCA已经被开发并由于其在检测血管外病变中的实用性而引起了广泛的关注。超声分子评估是通过将疾病特异性配体与UCA表面结合而实现的，UCA表面被设计为靶向感兴趣区域（例如血管，炎症或血栓形成。另外，多峰成像技术的发展有利于整合各种成像技术的优势以获取更多的诊断信息。在这篇综述文章中，描述了超声造影剂和多峰成像应用开发的现状和关键问题。首先介绍了常规MB UCA，包括其研究材料，诊断应用和固有限制。然后，讨论了开发用于诊断目的的目标UCA和相转化造影剂的最新进展。最后，我们回顾了开发基于超声的多峰成像应用程序的现状和关键问题，并总结了现有的挑战和未来的前景。多模态成像技术的发展有利于整合各种成像技术的优势，以获取更多的诊断信息。在这篇综述文件中，描述了开发超声造影剂和多峰成像应用的现状和关键问题。首先介绍了常规MB UCA，包括其研究材料，诊断应用和固有限制。然后，讨论了开发用于诊断目的的目标UCA和相转化造影剂的最新进展。最后，我们回顾了开发基于超声的多峰成像应用程序的现状和关键问题，并总结了现有的挑战和未来的前景。多模态成像技术的发展有利于整合各种成像技术的优势，以获取更多的诊断信息。在这篇综述文件中，描述了开发超声造影剂和多峰成像应用的现状和关键问题。首先介绍了常规MB UCA，包括其研究材料，诊断应用和固有限制。然后，讨论了开发用于诊断目的的目标UCA和相转化造影剂的最新进展。最后，我们回顾了开发基于超声的多峰成像应用程序的现状和关键问题，并总结了现有的挑战和未来的前景。
更新日期：2018-07-05
中文翻译：
分子成像的超声技术：从造影剂到多峰成像
超声（US）利用超声造影剂（UCA）进一步提高了细胞水平监测的敏感性和特异性，这对现代分子成像领域产生了巨大影响。血液中作为UCA的充气微泡（MBs）响应于声压的快速变化而产生共振的体积振荡，这与所施加的超声的声学参数和造影剂的理化特性有关。纳米级UCA已经被开发并由于其在检测血管外病变中的实用性而引起了广泛的关注。超声分子评估是通过将疾病特异性配体与UCA表面结合而实现的，UCA表面被设计为靶向感兴趣区域（例如血管，炎症或血栓形成。另外，多峰成像技术的发展有利于整合各种成像技术的优势以获取更多的诊断信息。在这篇综述文章中，描述了超声造影剂和多峰成像应用开发的现状和关键问题。首先介绍了常规MB UCA，包括其研究材料，诊断应用和固有限制。然后，讨论了开发用于诊断目的的目标UCA和相转化造影剂的最新进展。最后，我们回顾了开发基于超声的多峰成像应用程序的现状和关键问题，并总结了现有的挑战和未来的前景。多模态成像技术的发展有利于整合各种成像技术的优势，以获取更多的诊断信息。在这篇综述文件中，描述了开发超声造影剂和多峰成像应用的现状和关键问题。首先介绍了常规MB UCA，包括其研究材料，诊断应用和固有限制。然后，讨论了开发用于诊断目的的目标UCA和相转化造影剂的最新进展。最后，我们回顾了开发基于超声的多峰成像应用程序的现状和关键问题，并总结了现有的挑战和未来的前景。多模态成像技术的发展有利于整合各种成像技术的优势，以获取更多的诊断信息。在这篇综述文件中，描述了开发超声造影剂和多峰成像应用的现状和关键问题。首先介绍了常规MB UCA，包括其研究材料，诊断应用和固有限制。然后，讨论了开发用于诊断目的的目标UCA和相转化造影剂的最新进展。最后，我们回顾了开发基于超声的多峰成像应用程序的现状和关键问题，并总结了现有的挑战和未来的前景。
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