首先要說(shuō)的是結(jié)構(gòu)成像，它主要是反映組織器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化，特別適合于組織器官存在占位病變時(shí)的影像分析。結(jié)構(gòu)影像是功能影像學(xué)的基礎(chǔ)，因此，在各種動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，都需要對(duì)其進(jìn)行影像學(xué)研究。T2加權(quán)成像是小動(dòng)物MRI中使用最廣泛的一種結(jié)構(gòu)影像，它主要被用在顱腦有關(guān)的疾?。z質(zhì)瘤、腦出血、腦缺血）、腫瘤、肝腎病變、關(guān)節(jié)脊柱病變等動(dòng)物模型中（圖2）；其次為T1加權(quán)成像，主要用于肥胖，糖尿病等代謝性疾病模型的評(píng)價(jià)研究。

圖2.小動(dòng)物磁共振T2加權(quán)成像在各類動(dòng)物模型的應(yīng)用實(shí)例。

  弛豫是組織的固有屬性，在主磁場(chǎng)強(qiáng)度固定的情況下，組織的弛豫時(shí)間基本保持恒定。利用T1（縱）和T2（橫）弛豫時(shí)間變化，可以在一定程度上反映組織的細(xì)微變化，被廣泛應(yīng)用于多種疾?。ㄈ缋w維化，出血，水腫，炎癥，腫瘤等）的研究。

圖3.T2map（用于測(cè)定T2弛豫時(shí)間）定量分析不同損傷程度小鼠腎臟缺血再灌注恢復(fù)過(guò)程

  小動(dòng)物MRI血管成像不需要對(duì)比劑就能獲得模式動(dòng)物的血管形態(tài)學(xué)信息。被廣泛應(yīng)用于顱腦血管性疾病的評(píng)估（圖）。

圖4.小動(dòng)物磁共振血管成像。a.9.4T小動(dòng)物磁共振成像設(shè)備顱內(nèi)血管成像。b.大鼠腦中動(dòng)脈阻塞模型（MCAO）T2加權(quán)成像及血管成像。

  這兩種方法都是建立在水分子擴(kuò)散理論基礎(chǔ)上的，都能直接地反映生物組織的微結(jié)構(gòu)特征和變化。DWI只使用了一組擴(kuò)散敏感梯度場(chǎng)，沒(méi)有將水分子得到分散方向納入其中，因此DWI主要應(yīng)用于急性腦缺血和腫瘤等動(dòng)物模型的研究中，最常見的史表達(dá)分散系數(shù)（Apprarent diffusion coefficient ,ADC），它可以比較簡(jiǎn)單的表征組織內(nèi)的水分子分散情況（圖5）。DTI將擴(kuò)散的方向性引入到生物組織中，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)生物組織中水分子擴(kuò)散的方向性進(jìn)行了定量研究。在DTI中，三個(gè)本征向量（V1、V2、V3）和本征值（λ1，λ2，λ3）分別表示了是三個(gè)主要的擴(kuò)散方向，以及它們各自可能的大小。DTI可以在活體無(wú)創(chuàng)狀態(tài)下重建腦白質(zhì)纖維素，在腦白質(zhì)病、脫髓鞘，腫瘤等模型研究中有重要作用（圖6）。

圖5.大鼠腦缺血（MCAO）1小時(shí)T2加權(quán)、DWI圖和ADC圖。腦缺血早期T2圖上未見明顯異常，但DWI和ADC可明顯觀察到異常信號(hào)。

圖6.大鼠DTI掃描FA圖和確定性纖維追蹤。

  除了結(jié)構(gòu)性影像，其他的影像學(xué)都可以被稱為功能影像學(xué)。腦功能成像是一種基于血氧濃度依賴性（BOLD）的腦功能成像技術(shù)，其基本原理是通過(guò)腦內(nèi)血氧飽和度的改變來(lái)反映腦功能狀態(tài)。按其實(shí)施方式可分為兩類：靜息態(tài)（Resting-state fMRI,rs-fMRI）和任務(wù)態(tài)（Task fMRI,tfMRI）。

  因?yàn)閯?dòng)物難以完成某些具體的工作，所以在小動(dòng)物中，最常用的方法就是靜息態(tài)的研究。所謂的靜息態(tài)，就是在沒(méi)有任何介入的情況下，將動(dòng)物放入核磁共振儀中，對(duì)其進(jìn)行掃描。目前，已有的研究主要集中在靜息態(tài)，即低頻段（ALFF）和局部一致性（ReHo）等。另外，基于動(dòng)物靜息態(tài)數(shù)據(jù)我們還可以通過(guò)計(jì)算不同腦區(qū)BOLD信號(hào)的相關(guān)系數(shù)研究大腦功能連接（Functional connection,FC)，更深層的基于功能連接的網(wǎng)絡(luò)圖還可進(jìn)行圖論相關(guān)指標(biāo)的分析，如小世界“（small world）屬性、“富人俱樂(lè)部”（rich club）等（圖7）。目前，在阿爾茲海默癥和帕金森病等與學(xué)習(xí)記憶和認(rèn)知功能障礙有關(guān)的動(dòng)物模型中，應(yīng)用最多的小動(dòng)物功能影像學(xué)。

圖7.小動(dòng)物腦功能分析。a.糖尿病大鼠腦ALFF圖[1]。b.動(dòng)物腦功能連接分析流程[2]。

  核磁共振（MRI）是目前僅有的一種可活體組織中代謝物進(jìn)行無(wú)創(chuàng)檢測(cè)的方法。一般情況下，由于氫原子處于不同的化學(xué)環(huán)境，其進(jìn)動(dòng)頻率也會(huì)有所差別，從而使MRS譜線產(chǎn)生的化學(xué)位移也會(huì)有所差別，從而可以用來(lái)判定化合物的類型和含量。目前，小動(dòng)物MR波譜主要被用來(lái)探測(cè)腦內(nèi)代謝產(chǎn)物的變化，比如N-乙酰門冬氨酸酯（NAA)，膽堿（Cho)，肌酸（Cr)，乳酸（Lac）等，因而在腦膠質(zhì)瘤， AD, PD，腦缺血等腦內(nèi)代謝產(chǎn)物的變化方面具有非常重要的作用（圖8）。

圖8.小鼠海馬區(qū)MRS檢測(cè)。