目前的質譜成像技術都是把樣本上的一個個像素點陸續離子化形成質譜峰圖，再通過軟件重構圖像形成質譜成像結果。這種點掃描的成像方式，如果成像速率過低，完成一張切片的成像過程需要十數個小時。無論是科研研究還是臨床病理分析等實際應用，這么慢的成像速率都是無法忍受的。更重要的是如果一張切片成像需要近一天時間，生物組織及基質分子的揮發、變質等問題都會影響整體成像結果。因此，成像速率是質譜成像重要的瓶頸，尤其制約了質譜成像展開臨床應用。

　　那么，影響質譜成像速率的因素有哪些呢？

　　關鍵之一：掃描速率

　　對于質譜成像而言的掃描速率，通俗地說，是獲得一張質譜圖的速率。它一般取決于以下三個因素。

　?。?）激光頻率

　　如前所述，質譜成像是點掃描方式成像。因此，對于激光解吸（LD）離子源來說，激光頻率是質譜成像速率提升的前提。以MALDI成像為例，早期的質譜成像采用了50Hz的氮氣激光器，且不說氮氣激光器做質譜成像是很奢侈的事（氮氣激光器掃描壽命短，而質譜成像需要高密集掃描，更換激光器成本昂貴），50Hz意味著每秒鐘只能完成50次離子化過程，最高可形成50個掃描點。一般一張質譜圖需要上百萬個掃描點，用氮氣激光器掃描一張切片，至少需要6小時以上。

　　隨著高性能激光器的出現，MALDI離子源的激光頻率首先有了質的飛躍。目前商品化的成像質譜中，往往采用了2,000Hz甚至更高頻率的激光器。融智生物的QuanTOF成像質譜則配備了5,000Hz的激光器，以保證有更高的激光頻率。

　　（2）二維移動平臺

　　高速成像還需要能高速移動、步長精準的二維移動平臺的支持。目前，很多普通質譜儀并未考慮到質譜成像的需求，使用了普通的二維移動平臺，步長往往在微米級甚至更高，也無法高速移動，因而會阻礙高速成像。融智生物QuanTOF采用的高速二維移動平臺可達到步長50nm，在如此小的步長下，實現高速移動，有力地支持了高速率質譜成像的需求。

　?。?）數據采集

　　在解決了激光頻率和高速、高精準二維移動平臺的問題之后，還要解決高激光頻率帶來的海量數據采集問題。再高的激光頻率、再快的移動平臺，沒有足夠速率的信號采集及儲存能力，都無法提高最終質譜成像速率，這需要高速數據采集部件以及數據采集軟件的相互配合。另外，現有的第三方成像軟件往往只能滿足較低速率采集的成像數據處理工作，對于高速掃描帶來的海量數據就無能為力了。

　　關鍵之二：靈敏度

　　僅僅提升掃描速率，只是提升質譜成像速率的開始。高速、高空間分辨率掃描時，能夠電離的離子將大幅減少，如果在其后的離子傳輸、離子探測過程中不加以彌補，則質譜儀的靈敏度將大幅下降，尤其影響低豐度目標物的成像結果。傳統的化學分析中，質譜儀的掃描速率已經夠用，因此后端的配合流程不會為高速成像專門設計，所以一些科研人員在采購外接離子源做質譜成像時，會發現對低豐度目標物無法采集到信號。

　　靈敏度問題不僅體現于外接離子源中，對于內接離子源質譜儀，在高速掃描時，也面臨靈敏度不足的問題。提升掃描速率，使用10,000Hz的激光器，在工程化方面不是難題，但如此高頻率掃描所帶來的離子采集量下降影響到靈敏度不足的問題，卻難以克服。因此，只能犧牲成像速率，以保證成像質量。這也就是為什么一些內接離子源的成像質譜雖然采用了10,000Hz激光器，但成像速率最高仍然只有50像素/秒。

　　綜上所述，高速質譜成像的實現是一項系統性工程，要從掃描速率、儀器靈敏度以及方法學等方面入手，軟硬件之間相互配合，相互支持。僅僅提高激光頻率或二維移動平臺移動速度或數據采集速度，抑或是提升儀器靈敏度等，都無法實現高速質譜成像。

　　質譜成像應用目前集中于科學研究。隨著質譜成像速率的提升，應用研究的開展，包括富集技術的進步、基質技術進步，以及與熒光光學成像結合進行分析的融合技術的出現，質譜成像在臨床病理分析、生物標志物發現等諸多領域的應用都會加速。