分子影像学研究综述
分子影像学技术在疾病早期诊断中的应用
分子影像学技术在疾病早期诊断中的应用随着医学科学的发展，疾病诊断和治疗的水平也在不断提高。
近年来，随着分子影像学技术的逐步成熟和发展，它已经在疾病早期的诊断中扮演了一个非常关键的角色。
本文将详细介绍分子影像学技术在疾病早期诊断中的应用。
一、什么是分子影像学技术分子影像学技术是一种新型的影像技术，它主要用于研究生物分子在体内的结构、功能和代谢过程。
它通过将放射性标记的分子送入人体内，然后利用相应的设备扫描人体，获得相关信息，从而精准地诊断疾病。
二、2.1 肿瘤诊断肿瘤是一种严重的疾病。
在传统的肿瘤诊断中，通常是通过人工取样，然后进行组织学检查获得相关信息。
这个过程非常痛苦且精度不高。
而分子影像学技术可以通过扫描人体中的代谢物和生物分子来精准地诊断肿瘤。
最近研究表明，通过代谢物成像，可以更好地评估肿瘤的缺氧状态，这一发现为肿瘤治疗提供了更好的治疗策略。
2.2 神经系统疾病神经系统疾病的早期诊断一直面临很大的挑战。
受限于传统的检查方法，医生无法精确的了解神经元的构造和连接方式。
分子影像学技术可以直接观察神经元和突触的建立和连接过程，从而使得神经系统疾病的早期诊断更为准确。
2.3 心血管疾病心血管疾病是一种常见的疾病，而它的早期诊断也面临很大的困难。
分子影像学技术可以通过分析人体中的脂质、蛋白质和核酸等分子信息，从而提前发现心脏缺血和心肌梗死等疾病。
此外，分子影像学技术还可以对心脏病发生的机制和病变情况进行详细的研究，为此类疾病的治疗提供更好的诊断和治疗策略。
三、分子影像学技术的局限性分子影像学技术虽然具有很多优势，但是它的发展还面临一些挑战和局限性。
首先，它需要昂贵的设备和高水平的专业技术人员进行操作，从而提高了它的成本。
其次，它还存在某些安全问题，例如患者可能会受到放射性物质的影响。
此外，它的中文名称不够通俗，可能会影响大众的接受程度。
四、结论当今社会，各种疾病的高发率给医学科学提出了更高的要求。
而分子影像学技术在疾病的早期诊断中的应用为疾病治疗提供了更好的策略，从而有助于提高治疗的成功率。
分子影像学国内外研究现状与发展动向
分子影像学国内外研究现状与发展动向随着医学技术的不断发展和人们健康意识的提高，医学影像学作为一种非侵入性、高效准确的检查手段，得到了越来越广泛的应用。
其中，分子影像学作为医学影像学的一个重要分支，可以在分子水平上探测人体内生物分子的分布、代谢和功能状态，为疾病诊断、治疗和预后评估提供了重要的信息，成为了医学影像学领域的一大热点。
本文将从国内外分子影像学的研究现状和发展动向两方面进行探讨。
一、分子影像学国内研究现状分子影像学在国内的研究起步较晚，但近年来发展迅速。
目前，国内分子影像学的研究主要集中在PET、SPECT、MRI和荧光成像等方面。
1、PET分子影像学PET分子影像学是国内分子影像学的主要研究方向之一。
PET技术可以通过注射放射性核素标记的分子追踪其在体内的分布和代谢情况，为疾病诊断、治疗和预后评估提供重要信息。
目前，国内已经有多家医院和科研机构开展了PET分子影像学的研究，如北京协和医院、中国医学科学院肿瘤医院、上海交通大学医学院附属仁济医院等。
2、SPECT分子影像学SPECT分子影像学也是国内分子影像学的重要研究方向之一。
SPECT技术可以通过注射放射性核素标记的分子追踪其在体内的分布和代谢情况，为疾病诊断、治疗和预后评估提供重要信息。
目前，国内已经有多家医院和科研机构开展了SPECT分子影像学的研究，如北京大学第一医院、中国人民解放军总医院、南京医科大学附属医院等。
3、MRI分子影像学MRI分子影像学是国内分子影像学的新兴研究方向之一。
MRI技术可以通过注射磁共振造影剂标记的分子追踪其在体内的分布和代谢情况，为疾病诊断、治疗和预后评估提供重要信息。
目前，国内已经有多家医院和科研机构开展了MRI分子影像学的研究，如中山大学附属第一医院、华中科技大学同济医学院附属协和医院、四川大学华西医院等。
4、荧光成像分子影像学荧光成像分子影像学是国内分子影像学的另一重要研究方向。
荧光成像技术可以通过注射荧光染料标记的分子追踪其在体内的分布和代谢情况，为疾病诊断、治疗和预后评估提供重要信息。
分子影像技术在神经系统疾病诊断中的应用
分子影像技术在神经系统疾病诊断中的应用引言：随着神经系统疾病的不断增加和人口老龄化的加剧，神经系统疾病诊断取得准确且尽可能早期的诊断变得尤为重要。
分子影像技术作为一种先进的诊断工具，具有非侵入性、高灵敏度和高空间分辨率等优势，已经被广泛应用于神经系统疾病的诊断中。
本文将探讨分子影像技术在神经系统疾病诊断中的应用，重点关注其在神经系统肿瘤、神经退行性疾病和神经系统感染疾病中的作用。
一、分子影像技术在神经系统肿瘤诊断中的应用神经系统肿瘤是引发神经系统疾病最常见的原因之一，早期发现和诊断对患者的治疗和预后起着至关重要的作用。
分子影像技术，如正电子发射断层成像（PET）和磁共振成像（MRI）可以提供关于神经系统肿瘤的蛋白质表达、代谢活性和血液供应等方面的信息，从而帮助医生做出准确的诊断和治疗决策。
PET在神经系统肿瘤的诊断中广泛应用，其基于放射性标记的药物（如18F-FDG、11C-Acetate和18F-FLT）的注射，测量肿瘤区域的代谢活性。
这些标记物可以帮助鉴别肿瘤与正常脑组织，评估肿瘤的恶性程度和预测患者的预后。
MRI则通过对脑组织结构和功能进行详细的成像，能够检测到肿块的形态特征和分布情况。
此外，通过结合MRI和PET的影像结果，医生可以更加准确地定位肿瘤，提供更好的治疗方案。
二、分子影像技术在神经退行性疾病诊断中的应用神经退行性疾病是一类常见的神经系统疾病，包括阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿舞蹈病等。
这些疾病的早期诊断具有困难性，因此需要准确的诊断工具来提供早期诊断和治疗的指导。
分子影像技术在神经退行性疾病的诊断中发挥着重要作用。
例如，PET和单光子发射计算机断层摄影（SPECT）可用于检测阿尔茨海默病患者大脑中的淀粉样β-蛋白斑块沉积情况。
这些斑块是阿尔茨海默病的典型病理特征，其沉积程度与疾病的严重程度相关。
同样地，PET也能够检测到帕金森病患者脑内的多巴胺能神经元活动异常，这对于早期诊断和监测疾病进展非常重要。
分子影像学在诊断中的应用
分子影像学在诊断中的应用分子影像学是一门新兴的医学领域，它迅速发展并在诊断中扮演越来越重要的角色。
分子影像学是一种非侵入性的方法，通过利用放射性同位素或其他标记技术，观察和测量生物分子在体内的分布和转化情况，从而获得生物过程的全面信息。
本文将探讨分子影像学在诊断中的应用。
1. 分子影像学的原理与技术分子影像学使用核素、放射性荧光剂、磁性共振等标记分子技术，基于分子水平的信息，通过探测分子的分布、代谢和功能等方面的信息，提供对分子水平的全面描述。
核素成像是分子影像学常用的一种方法。
核素成像使用大量的放射性核素标记分子，将分子注射到人体内，观察它在体内的分布、代谢和转化过程。
同时，核素成像不依赖于特殊的生物学过程，可对人体各种组织和器官进行精确定位和描述。
2. 分子影像学在肿瘤诊断和治疗中的应用分子影像学在肿瘤的诊断和治疗方面有着广泛的应用。
例如，肿瘤细胞对葡萄糖的吸收率相对正常细胞要高，因此，使用标注的葡萄糖分子可用于生物体内的肿瘤诊断。
在治疗方面，分子影像学可以用于了解肿瘤的生理变化，这对于选择合适的化疗方法和观察治疗效果非常重要。
在肿瘤治疗的过程中，分子影像学还可以用于评价药物的作用和副作用，以及预测治疗的最终效果等。
3. 分子影像学在神经科学中的应用分子影像学在神经科学领域的应用也受到了广泛关注。
例如，通过标签将荧光分子标记到神经元中，可以观察到它们的活动，从而了解神经元之间的联系和神经递质的转移过程等等。
此外，分子影像学还可以用于了解神经系统中神经元的分化、迁移和定位等，这对于研究神经系统的发育和疾病机理也非常重要。
4. 分子影像学在心血管疾病中的应用分子影像学也是在心血管疾病领域中经常使用的一种方法。
心血管疾病是一种普遍的疾病，但是诊断和治疗非常困难。
分子影像学是解决这个问题的有效方法之一。
例如，使用分子影像技术可以准确地检测出心肌缺血、缺氧和梗塞等症状，同时还可以确定特定的细胞和组织区域是否存在炎症或其他异常变化。
分子影像学技术在药物研究中的应用
分子影像学技术在药物研究中的应用分子影像学技术是一种非侵入性的医学影像学技术，能够观察人体和动物体内分子水平的变化，从而探究生物化学反应和生物过程发生的机制。
在药物研究中，分子影像学技术被广泛应用，可以帮助科学家评估药物的疗效和安全性，加速药物研发过程。
分子影像学技术的几种应用1.正电子发射断层显像术正电子发射断层显像术（PET）是一种通过测量放射性同位素的放射性衰减，来检测人体或动物体内分子的技术。
当放射性同位素被注射到体内时，它们会放射出正电子。
当正电子碰到体内的负电荷分子时，会释放出两个伽马光子，并且这两个光子是互相背向的。
接下来，这两个光子就可以被检测器探测到了，从而通过计算机还原出体内分子的分布情况。
在药物研究中，PET可以用来评估药物在体内的代谢和分布情况，帮助科学家预测药物的疗效和副作用风险。
2.单光子发射断层显像术单光子发射断层显像术（SPECT）是一种通过测量同位素的放射性衰减，来检测人体或动物体内分子的技术。
与PET不同的是，SPECT所使用的放射性同位素是放射性核素。
这种放射性核素具有事半功倍的效果，它能够诱发射出一束伽马光子，从而检测区域内的放射元素。
在药物研究中，SPECT可以用来评估药物在体内的代谢和分布情况，帮助科学家预测药物的疗效和副作用风险。
3.核磁共振成像核磁共振成像（MRI）是一种利用外部磁场和无线电波来探测人体或动物体内分子影响磁场的能力的一种技术。
在MRI中，人体或动物体内的分子会受到磁场的作用，从而发出无线电波信号。
这些信号被接收并处理后，就可以生成一张视觉化诊断图片。
在药物研究中，MRI可以用来评估药物的疗效和副作用，在药物研发的过程中发挥重要的作用。
4.计算机断层摄影计算机断层摄影（CT）是一种通过使用X射线来检测人体或动物体内分子的技术。
在CT中，人体或动物会被置于一台旋转的X射线机内，从而生成多个二维图片。
这些图片可以由计算机进行重建，从而生成一张三维视觉化诊断图片。
医学分子影像学技术及其在疾病诊断中的应用
医学分子影像学技术及其在疾病诊断中的应用医学分子影像学是一种新兴的医学诊断技术，它结合了分子生物学和医学影像学的优势，能够对人体内的分子生物学过程进行无创、动态的检测和诊断。
随着医学科技的不断进步，医学分子影像学在疾病诊断、治疗和预防领域中发挥着越来越重要的作用。
一、医学分子影像学技术的发展历程医学分子影像学的发展可以追溯到20世纪初期，当时人们发现特定的放射性同位素可用于检测有机化合物在机体中的分布状态。
1953年，早期的放射性核素扫描技术应用于测量心脏和肺功能，被称为“变化的图像”。
同年，标记传统摄影材料的技术也被开发出来，如X光和磁共振成像（MRI）等，使得医学影像学的方法不断拓展。
20世纪60年代末期，人们开始利用对体内特定分子结构的探测能力开发出各种基于同位素标记分子的技术，如单光子发射计算机断层扫描（SPECT）和正电子发射计算机断层扫描（PET）。
这些技术被用来检测有机物体内的分布情况，并于20世纪80年代进一步发展为基于生物分子和细胞特异性表达测定的技术。
20世纪90年代以后，基于分子生物学的医学影像学技术发展迅速，引入了许多新的成像、标记技术和分析方法，如单光子发射计算机断层扫描/计算机体层成像（SPECT/CT）和正电子发射计算机断层扫描/计算机体层成像（PET/CT）等，大大增强了其影像分析的能力。
二、医学分子影像学技术的分类和原理目前，医学分子影像学技术主要包括放射性同位素成像、荧光成像、磁共振成像和X光成像等几种主要类型。
（一）放射性同位素成像放射性同位素成像技术是医学分子影像学领域最常见的技术之一，它利用放射性标记的化合物，如放射性核素和荧光标记小分子探针，注入体内，然后使用成像仪对放射性同位素或荧光标记探针的分布进行扫描。
（二）荧光成像荧光成像技术类似于放射性同位素成像，但使用的是荧光探针。
荧光成像可不需要使用放射性物质，因此具有更高的安全性和可重复性。
（三）磁共振成像磁共振成像技术利用磁共振成像仪的强磁场和无线电波对人体内部进行成像，并通过加入特定的造影剂来增强信号。
分子影像学技术在癌症诊断和治疗中的应用研究
分子影像学技术在癌症诊断和治疗中的应用研究癌症已经成为全球范围内最为常见的致死性疾病之一。
根据世界卫生组织的数据，每年有约90万人因癌症去世，其中大约有70%的死亡病例发生在低收入和中等收入国家。
针对癌症的治疗是一个全球性的挑战，尽管传统的手术、放疗和化疗等治疗方式在过去的几十年中取得了一定的成功，但是这些治疗方法并不能完全解决癌症治疗的问题。
为了更好地提高癌症患者的诊断和治疗效果，最新的分子影像学技术在癌症研究中越来越受到关注。
分子影像学技术是一种通过扫描方法获取生物分子影像的技术，包括正电子发射断层扫描（PET）和磁共振成像（MRI）等技术。
这些影像揭示了肿瘤发生和发展的分子机制，可以帮助医院提早发现癌症，而不仅是通过结构图像的判断。
最新的分子影像学技术已经被证明可以提高癌症的检测、分期和治疗效果。
其中，正电子发射断层扫描（PET）被广泛应用于癌症诊断和治疗。
PET显像技术使用放射性标记分子来探测肿瘤细胞的生理学和生物学功能。
当患者吸入或注射含有显像剂的溶液时，显像剂会扫描患者体内的各个器官，并且波束扫描的过程中会释放出正电子，从而产生放射性信号，从而形成图像。
通过这种技术，医生可以更加准确地诊断癌症以及对其进行分期和评估疗效。
PET / CT结合体检可以检测出很小的肿瘤，这是其他影像技术所没有的优势。
例如，PET / CT可以在癌症早期发现肺癌、乳腺癌、结直肠癌等常见癌症，从而给患者选择更有效且副作用更小的治疗方案提供了更多的选择。
此外，PET / CT也可以帮助医生在手术前预估术后的效果，有助于指导手术方式。
另外一种分子影像学技术是磁共振成像（MRI）。
MRI技术和CT技术有很大的不同，MRI利用强磁场和无线电波来制造图像。
MRI揭示的是人体内部的组织结构，它更加注重分子结构的变化和血流的改变。
MRI拥有很高的分辨率，可以在检测肿瘤时显示出它们的大小、形状、位置等信息。
MRI也可以检测出癌症的代谢状态，因此可以帮助医生更好地了解肿瘤的生理特征，及时调整治疗方案。
分子影像学技术在癌症诊疗中的应用
分子影像学技术在癌症诊疗中的应用癌症是一种具有高度危险性和普遍性的疾病，而分子影像学技术作为一种新兴的医疗技术，正在被广泛应用于癌症的诊断和治疗中。
一、分子影像学技术概述分子影像学技术是一种通过探测分子水平的表现来了解疾病过程的医学技术。
与传统的影像学技术不同的是，它能够在分子水平上对疾病进行早期诊断，并且能够提供个性化的治疗方案，从而提高治疗效果。
分子影像学技术的主要应用包括：正电子发射断层显像技术（PET）、单光子发射计算机断层显像技术（SPECT）、磁共振波谱技术（MRS）以及光学成像技术等。
二、分子影像技术在癌症诊疗中的应用2.1 癌症诊断：分子影像学技术无创、全身、多角度的特点，使得它在癌症的早期发现和诊断中拥有较大的优势。
例如，PET技术可以通过注射核素，探测肿瘤内部代谢物质的变化，从而提高癌症的检测准确度，实现早期诊断。
2.2 癌症分子标志物研究：分子影像学技术能够对癌症发生发展的分子机制进行深入研究，从而寻找可供治疗和诊断的新型分子标志物。
例如，PET技术可以通过探测肿瘤细胞代谢物质的变化，确定癌症分子标志物的差异，为早期干预提供理论基础。
2.3 监测治疗效果：分子影像学技术可以在治疗过程中监测疾病的进展情况，评估治疗效果以及调整治疗方案。
例如，PET技术可以通过检测肿瘤内部代谢物质的变化，评估治疗效果，甚至可以实现对治疗效果的即时评估。
2.4 制定个性化治疗方案：分子影像技术能够根据个体差异性，制定个性化的治疗方案。
例如，PET技术可以根据肿瘤的类型和位置等信息，制定个性化的治疗方案，从而提高治疗效果。
三、目前的问题及展望3.1 目前的问题：当前，分子影像学技术仍存在着一些问题，如成本高、成像效果受限等。
另外，由于其复杂的原理和操作流程，还需要更多的专业人才来支持其发展。
3.2 展望：尽管面临一些挑战，但是分子影像学技术的发展前景依然广阔。
未来，随着技术的不断进步，分子影像学技术将越来越多地应用于癌症的诊断和治疗中。
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分子影像学研究综述2008-01-21 17:45摘要分子生物学是研究生物大分子之间相互关系和作用的一门学科，以遗传学、生物化学、细胞生物学为基础，从分子水平上对生物体的多种生命现象进行研究。
分子影像学(molecular imaging)是随着分子生物学的发展而逐渐出现并发展起来的，影像技术最早是分子生物学的研究方法之一，随着技术手段的逐渐完备和多样化，形成了自身的科学规律，进而成为分子生物学的一个分支学科。
分子影像学的定义是用影像技术在活体内进行细胞和分子水平的生物过程的描述和测量。
与经典影像诊断学不同，分子影像学是一个正在发展中的研究领域，远未达到成熟，现阶段主要研究内容是发展和测试新的工具，试剂在活体中进行特殊分子路径的成像方法。
本文主要综述了分子影像学成像技术、成像原理、成像条件和其意义应用等方面，最后做出了总结和展望。
关键字：分子影像学分子生物学生物医学1引言分子影像学是医学影像技术和分子生物学、化学、物理学、放射医学、核医学以及计算机科学相结合的一门新的学科。
1999年美国哈佛大学Weissleder[1]最早提出分子影(成)像学(molecular imaging MI)的概念，即应用影像学的方法对活体状态下的生物过程进行细胞和分子水平的定性和定量研究。
它主要是以体内特定分子为成像对比度源，利用现有的一些医学影像技术对人体内部生理或病理过程在分子水平上进行无损伤的、实时的成像。
它将遗传基因信息、生物化学与新的成像探针进行综合，由精密的成像技术来检测，再通过一系列的图像后处理技术，达到显示活体组织在分子和细胞水平上的生物学过程的目的。
2分子影像学成像技术分子影像学成像必须借助成像设备，不同的设备之间存在着敏感性、分辨率等不同，可相互补充。
2.1光学成像光学成像无射线辐射，对人体无害，可重复曝光。
这项技术对浅表软组织分辨高，可凭借软组织对光波的不同吸收与散射识别不同成分，并且可利用天然色团所特有的吸收获得功能信息。
光学成像方法较多，主要有弥散光学成像、多光子成像、活体显微成像、近红外线荧光成像及表面共聚焦成像等，是分子生物学基础研究最早、最常用的成像方法。
但光学成像技术穿透力有限，为数毫米到数厘米，目前仅用于小动物模型的研究。
2.2超声成像超声也是无创成像方法，利用组织声阻抗的差别形成对比，使临床影像学的最常用的影像检查方法。
超声分子成像主要是指将微泡造影剂通过血管进入靶组织，观察靶区在组织水平、细胞及亚细胞水平的成像，借以反映病变区组织在分子基础方面的变化。
靶向性造影剂是一种特殊类型的超声造影剂，是超声分子影像学发展的重要标志。
利用超声微泡造影剂介导可发现疾病早期在细胞和分子水平的变化，有利于人们更早、更准确地诊断疾病，通过此种方法也可以在患病早期进行基因治疗、药物治疗等。
2.3核医学核医学的基本原理是将放射性同位素标记在人体所需的某种代谢产物上制成探针，将这种探针注入人体后观察一定时间内同位素在体内的分布、代谢、排泄情况，以了解人体内某种特定功能。
现阶段最常用的是正电子发射断层扫描(PET)技术，它在目前分子影像学研究中占据着极其重要的地位。
PET按照放射性分布的绝对量进行连续性扫描，根据动力学模型和图像数据，可对活体组织中的生理生化过程做出定量分析，如血流量、能量代谢、蛋白质合成、脂肪酸代谢、神经递质合成速度、受体密度及其与配体结合的选择性和动力学等。
由于PET的空间分辨率较低，最近又出现了PET/CT技术，将PET的功能图像与CT的高分辨解剖图像相融合，得到定位更准确地功能成像，是分子影像技术的一项重要进步。
2.4磁共振(MR)成像MR也是无创检查，它的优势在于高组织分辨率，同时可获得解剖及生理信息。
这些正是核医学、光学成像的弱点。
但是MR分子影像学也有其弱点，它的敏感性较低(微克分子水平)，与核医学成像技术的纳克分子水平相比，低几个数量级。
传统的MR是以组织的多种物理、生理特性作为成像对比的依据，分子水平的MR 成像是建立在上述传统成像技术基础上，以在MR图像上可显像的特殊分子作为成像标记物，对这些分子在体内进行定位。
2.5其他成像技术除了上述几种常用的分子影像技术外，X线、CT等技术也从不同侧面涉及分子成像，但受技术本身的限制，在基础和临床研究中较少应用。
3分子影像学的原理和成像条件分子影像学的本质是通过一系列先进的成像技术对分子探针与靶分子的相互作用进行显像。
活体内分子成像满足以下几个基本条件：◇合适的分子影像探针◇生物信号放大系统◇敏感、快速和高分辨力的成像技术分子影像探针指的是对某一特定生物分子(如蛋白质、DNA、RNA)具有特异性、靶向性并能够进行体内和(或)体外示踪的标记化合物分子，这些标记化合物分子能够在体内和(或)离体反映其靶生物分子的量和(或)功能。
分子探针大致可分为肽类分子探针、用化学分子合成法合成的小分子探针、核酸类探针和“智能”分子探针(smart molecular probe)等4种。
成像效果好的分子影像探针需符合许多要求[2]：i分子探针对其靶生物分子具有高度特异性和亲合力。
ii分子探针能够反映活体内靶生物分子的含量。
iii分子探针对细胞表面和细胞内的相同的靶生物分子的结合不存在倾向性差异。
iv分子探针具有一定的通透性，能顺利达到目的地。
v分子探针不会引起机体明显的免疫反应或其他不良反应。
vi分子探针在活体内相对稳定。
vii分子探针在血循环中有适当的清除期以满足既能与靶生物分子充分结合又不会有高的血“本底”。
分子探针是活体内分子影像成功的先决条件之一，虽然目前已经开发了许多分子探针，但其始终是分子影像发展的难点之一。
4分子影像学的意义分子影像学与传统影像诊断学不同，分子影像学着眼于探测构成疾病基础的分子异常，而不是对由这些分子改变所构成的最终结果进行成像，最突出的特点是用影像的手段非侵入性地对活体内参与生理和病理过程的分子进行定性或定量可视化观察。
分子影像学研究的意义在于：◇在诊断方面，通过对肿瘤发生过程中的关键标记分子进行成像，可在活体内直接观察到疾病起因、发生、发展等一系列的病理生理变化和特征，而不仅仅显示疾病终末期的解剖改变。
◇在治疗方面，观察药物作用过程中，一些关键的标记分子有没有改变，即可推论这种治疗有无效用。
◇在药物开发方面，通过设计特异性探针，直接在体内显示药物治疗靶点的分子改变，通过建立高通量的影像学分析系统，可大大加快药物的筛选和开发。
◇在基因功能分析以及基因治疗的研究方面，通过设计一系列特异性探针，建立高通量的基因功能体内分析系统，可实时显示该基因在体内表达的丰度、作用过程，也可在体内观察目的基因表达效率，直接评价疗效。
5分子影像学的应用目前为止，分子影像学主要应用在基础研究领域，受到学科本身发展水平和法律法规的限制，临床前试验和临床实验很少开展。
即使如此，分子影像学仍显示了很好的应用前景。
5.1疾病早期诊断目前临床对疾病的影像学诊断是大体病理改变为基础的，远远晚于在分子、细胞、组织水平的病变。
用分子影像学可对分子水平的病变进行检测，而不单单是疾病终末期得解剖改变。
5.2疗效观察肿瘤性病变的保守治疗通过常规影像方法评价治疗一段时间后肿瘤体积的缩减观察疗效。
而用分子影像学方法在治疗极早期就可以反映出治疗的效果。
5.3药物研究利用分子影像学技术，将受测试药品用探针标记，再将这些标记过的药物取微克量注入到动物体内，就可以监测药物在动物体内的运动情况，从而判断该药物是否能够准确到达靶区。
利用分子影像技术，可以只需更小和更安全剂量的药物就可以证明药物是否成功地与细胞表面的靶标性蛋白受体相互作用，从而可以大大缩短动物试验的时间，减少参与试验的动物数量。
6小结与展望分子影像学技术将基因表达、生物信号传递等复杂的过程变成直观的图像，使人们能够更好地在分子水平上理解疾病的发生机制及特征，能够发现疾病早期的分子异常及病理改变过程，从而达到真正的早期诊断；同时，因用于治疗的分子探针的不断开发，许多疾病有望在分子水平得到治疗，做到真正的“有的放矢”；而且，分子影像能够在最短的时间内得到治疗的反馈信息，对于治疗效果的监测亦十分有意义。
分子影像学也可以在活体内早期、连续观察药物或基因(生物)治疗的机制和效果，应用于药物筛选和新药的开发等。
虽然分子影像学技术有待改进和开发，特别是成像仪器和分子影像探针的进一步开发，但是分子影像学已经在疾病的早期诊断、基因显像、药物筛选、疗效评估、血管生成及细胞凋亡等领域取得了令人振奋的成果。
7参考文献[1]Weissleder R.Molecular imaging: exploring the next frontier.Radiology,1999,212(3):609-614[2]Saji H.Development of radiopharm aceuticals for molecular imaging. International congress series,2004,1264:139-147[3]Blasberg R G, Tjuvajev J G. Molecular-genetic imaging: current and future perspective[J]. J Clin Invest, 2003,111(11):1620-1629[4]Danthi SN, Pandit SD, Li K C, A primer on molecular biology for imagers: molecular imaging probes. A cad Radiol, 2004, 11(9):1047-1054[5]Stahl A,Wieder H, Wester H J, et al.PET/CT molecular imaging in abdominal oncology. Abdom imagining 2004,29(3):388-397[6]魏光全刘玉清宦怡. 重视与加强分子影像学研究[J].中华反射学杂志2006, Vol40.No 1: 6-7[7]中国科学院自动化研究所医学影像研究室/lab_scientificresearch_structure.html。