Samsung Medical Center Instrumentation for Small Animal Molecular Imaging 성균관대학교...
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Instrumentation for Small Animal Molecular Imaging
성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 핵의학과
최 용
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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
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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)
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Micro CT
ImTek inc., USA
• Image for phenotypes• Detect and classify tumors• Determine bone mass and density
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Micro CT: Soft Tissue and Bone
Image
Rat femur, 18 m 20 min scanevs, Canada
Kidney, 100 m 15 min scanImTek inc., USA
vertebral body, kidney, liverImTek inc., USA
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Ultrasound • High frequency ultrasound imaging: 50 m resolution• Research developing mouse heart in embryo• Guide targeted injections of genetic material into embryonic tissue
Embryovisualsonics, Canada
Kidney Thigh Tumor
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Fluorescence Imaging • Image cancer with genetically fluorescent tumor• Transplant cancer cell lines transduced green fluorescent protein (GFP) gene.
ANTICANCER, USA
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Fluorescence Imaging
Noninvasively image angiogenesis in tumors in mouse models
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Positron Emission Tomography
CONCORDE, USA
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Micro PET
Performances (resolution and sensitivity) of MicroPET, UCLA
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Micro PET
rat, whole body, FDG2 mCi, 8 min/bed
mouse, whole body, F-181 mCi, 8 min/bed
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Micro PET
monkey, brain, FDG1.8 mCi, 50 min
brain, C-11 CFT5, 1, 0.2 mCi, 50 min
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소형 PET 개발 LSO 섬 광 결 정 과 PSPMT 를
결합한 한 쌍의 검출기를 겐트리에 180 도 방향으로 장착
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소형 PET 용 검출기 LSO 섬광결정
• 14 14 배열• 픽셀 당 크기 : 1.5 1.5 10 mm3
• 픽셀 사이의 간격 : 0.15 mm• 표면처리
윗면 : Find ground and white reflector옆면 : Polished and black absorber아래면 : Polished
PSPMT• Hamamatsu R7600-00-C12• 6X + 6Y 개의 출력신호• Photocathode 의 유효면적 : 22 22 mm2
• 최대입력전압 : 900 V
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저항 분배 회로
XB
XA
YC
YD
x1 x2 x3 x4 x5 x6
y6
y5
y4
y3
y2
y1
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LSO
LSO
Fan in&Fan out
AMP
AMP
CFD
CO
INC
IDE
NC
E
ADC
Gate &
Delay
Generator
ADC
CFD
소형 PET 개발 : 신호처리 시스템
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소프트웨어 조준 0123456789
1011
0123456789
1011
0123456789
1011
0123456789
1011
소프트웨어 조준 방법
3D 로 데이터 획득 후 , 2D 로 변환 (single slice rebinning)
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소형 PET: 사이노그램 , 영상 지름 5 mm 의 10 Ci 18F 선원 두 개의 PET 영상 획득 Hanning 필터 , 0.25 Nyquist frequency 적용
12 60 사이노그램 PET 영상
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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