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Instrumentation for Small Animal Molecular Imaging 성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 핵의학과 최 용

Instrumentation for Small Animal Molecular Imaging 성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 핵의학과 최 용. 소형동물 영상기기 : 필요성. 소형동물 모델 : 생명과학 발전에 많은 기여 60,000,000 mice/yr 비침습적 영상분석 필요 : 연구속도 향상과 시간에 따른 변화 연구 영상기기 접근성 : 시간적 , 경제적 새로운 영상기기 개발 기술 적용. 소형동물 영상기기 : 종류. High resolution x-ray CT

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Instrumentation for Small Animal Molecular Imaging 성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 핵의학과 최 용

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Presentation Transcript

  1. Instrumentation for Small Animal Molecular Imaging 성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 핵의학과 최 용

  2. 소형동물 영상기기: 필요성 • 소형동물 모델: 생명과학 발전에 많은 기여 60,000,000 mice/yr • 비침습적 영상분석 필요: 연구속도 향상과 시간에 따른 변화 연구 • 영상기기 접근성: 시간적, 경제적 • 새로운 영상기기 개발 기술 적용

  3. 소형동물 영상기기: 종류 • High resolution x-ray CT • MR Imaging and in vivo spectroscopy • High frequency ultrasound and Doppler technologies • Fluorescence Imaging • Nuclear Medicine: (PET, SPECT, Gamma camera)

  4. Micro CT • Image for phenotypes • Detect and classify tumors • Determine bone mass and density ImTek inc., USA

  5. Micro CT: Soft Tissue and Bone Image Rat femur, 18 mm 20 min scan evs, Canada Kidney, 100 mm 15 min scan ImTek inc., USA vertebral body, kidney, liver ImTek inc., USA

  6. Ultrasound • High frequency ultrasound imaging: 50 mm resolution • Research developing mouse heart in embryo • Guide targeted injections of genetic material into embryonic • tissue Kidney Thigh Tumor Embryo visualsonics, Canada

  7. Fluorescence Imaging • Image cancer with genetically fluorescent tumor • Transplant cancer cell lines transduced green • fluorescent protein (GFP) gene. ANTICANCER, USA

  8. Fluorescence Imaging Noninvasively image angiogenesis in tumors in mouse models

  9. Positron Emission Tomography CONCORDE, USA

  10. Micro PET Performances (resolution and sensitivity) of MicroPET, UCLA

  11. Micro PET rat, whole body, FDG 2 mCi, 8 min/bed mouse, whole body, F-18 1 mCi, 8 min/bed

  12. Micro PET brain, C-11 CFT 5, 1, 0.2 mCi, 50 min monkey, brain, FDG 1.8 mCi, 50 min

  13. 소형 PET 개발 • LSO섬광결정과 PSPMT를 결합한 한 쌍의검출기를 겐트리에 180도 방향으로 장착

  14. 소형 PET용 검출기 • LSO 섬광결정 • 14  14배열 • 픽셀 당 크기: 1.5  1.5  10 mm3 • 픽셀 사이의 간격: 0.15 mm • 표면처리 • 윗면: Find ground and white reflector • 옆면: Polished and black absorber • 아래면: Polished • PSPMT • Hamamatsu R7600-00-C12 • 6X + 6Y개의 출력신호 • Photocathode의 유효면적: 22  22 mm2 • 최대입력전압: 900 V

  15. x1 x2 x3 x4 x5 x6 YD y6 y5 y4 y3 y2 y1 YC XB XA 저항 분배 회로

  16. A AMP D C LSO Generator Fan in Gate & Delay & COINCIDENCE CFD CFD Fan out LSO A D C AMP 소형 PET 개발: 신호처리 시스템

  17. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 소프트웨어 조준 • 소프트웨어 조준 방법 • 3D로 데이터 획득 후, 2D로 변환(single slice rebinning)

  18. 소형 PET: 사이노그램, 영상 • 지름 5 mm의 10 Ci 18F선원 두 개의 PET 영상 획득 Hanning필터, 0.25 Nyquist frequency적용 12  60사이노그램 PET 영상

  19. 소형동물 영상기기 • 소형 동물 영상 기기 발전: 저가, 고분해능 영상기기 운영, 개발 기술 • 소형 PET 개발: 시작품 제작기술 확보, 추가 연구 필요 • 소형 동물 영상 기술 개발 필요

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