• 제목/요약/키워드: in vivo imaging

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3T 능동차폐형 자기공명영상 장비로부터 얻어진 개의 자기공명영상 (Canine MR Images from 3T Active-Shield MRI System)

  • Choe, Bo-Young;Park, Chi-Bong;Kang, Sei-Kwon;Chu, Myoung-Ja;Kim, Euy-Neyng;Lee, Hyoung-Koo;Suh, Tae-Suk
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제12권2호
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    • pp.113-124
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    • 2001
  • 목적: 수의 영상진단을 위하여 3T 능동차폐형 자석을 장착한 전신용 자기공명영상장비를 이용하여 고해상도의 개 두뇌, 척추, 복부 및 골반 자기공명영상을 획득하였다. 대상 및 방법: 128 MHz의 공명주파수를 갖는 RF코일을 사용하여 정상 개 및 환축으로부터 스핀에코와 고속 스핀에코 펄스시퀀스를 적용하였다. 전형적인 펄스시퀀스의 매개변수는 512$\times$512 matrix, 20 cm FOV, 3 mm 절편두께, 1 NEX를 사용하였다. 특히 T1 강조영상을 위하여 TR=500 ms, TE=10 혹은 17.4 ms을 사용하였으며, T2 강도영상을 위하여 TR=4000 ms, TE=108 ms을 사용하였다. 결과: 3T의 신호대잡음비는 기존 1.5T에 비하여 2.7배 정도 향상되었다. 본 연구에서 획득한 고해상도의 자기공명영상은 기존의 20cm FOV, 5m의 절편두께와 256$\times$256 해상도의 영상에 비하여 4배이상 증가하였다 3T 자기공명영상은 매우 미세한 혈관 구조물을 표출하는데 도움을 주며, 또한 백질과 회질의 상당한 대조도를 제공하여 주었다. 결론: 본 연구결과에서 3T로부터 얻은 자기공명영상은 기존 1.5T 영상에서 얻은 영상에 비하여 더 높은 해상도와 민감도를 제공하여 주었다. 3T 고자장 자기공명영상에 나타난 증가된 신호대잡음비는 생체 조직단위의 영상을 획득하는데 유용하였다. 이러한 고해상도의 자기공명영상은 비침습적인 방법으로서 미세조직의 이상유무를 진단하는데 있어서 향후 더욱 임상에 도움을 주리라 예상한다. 향후 자기공명영상은 수의 진단방사선분야에 새로운 장을 열어줄 수 있으리라 기대한다.

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A GFP-labeled Human Colon Cancer Metastasis Model Featuring Surgical Orthotopic Implantation

  • Chen, Hong-Jin;Yang, Bo-Lin;Chen, Yu-Gen;Lin, Qiu;Zhang, Shu-Peng;Gu, Yun-Fei
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제13권9호
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    • pp.4263-4266
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    • 2012
  • Colorectal cancer has become a major disease threatening human health. To establish animal models that exhibit the characteristics of human colorectal cancer will not only help to study the mechanisms underlying the genesis and development effectively, but also provide ideal carriers for the screening of medicines and examining their therapeutic effects. In this study, we established a stable, colon cancer nude mouse model highly expressing green fluorescent protein (GFP) for spontaneous metastasis after surgical orthotopic implantation (SOI). GFP-labeled colon cancer models for metastasis after SOI were successfully established in all of 15 nude mice and there were no surgery-related complications or deaths. In week 3, primary tumors expressing GFP were observed in all model animals under fluoroscopy and two metastatic tumors were monitored by fluorescent imaging at the same time. The tumor volumes progressively increased with time. Seven out of 15 tumor transplanted mice died and the major causes of death were intestinal obstruction and cachexia resulting from malignant tumor growth. Eight model animals survived at the end of the experiment, 6 of which had metastases (6 cases to mesenteric lymph nodes, 4 hepatic, 2 pancreatic and 1 mediastinal lymph node). Our results indicate that our GFP-labeled colon cancer orthotopic transplantation model is useful with a high success rate; the transplanted tumors exhibit similar biological properties to human colorectal cancer, and can be used for real-time, in vivo, non-invasive and dynamic observation and analysis of the growth and metastasis of tumor cells.

Bone Mineral Density and Stress Distribution in Human Patella

  • Han, Seung-Moo;Jared Davis
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.53-58
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    • 1998
  • 본 연구에서는 슬개골의 골밀도와 Von Mises 응력의 분포를 조사하였다. 18개 슬개골의 골밀도는 컴퓨터 단층촬영과 영상분석 소프트웨어를 사용하여 결정하였다. 슬개골의 골밀도는 위치에 따라 변화됨을 발견하였다. 골밀도값은 상외측부에서 가장 크고 아래쪽 혹은 내쪽으로 갈수록 감소하였다. 이 분포는 슬개골 안에서 소주의 조직과 일치됨을 보였다. 각 슬개골에서 2차원 유한요소법을 실행한 결과 슬개골의 최대 Von Mises응력은 비관절 표면 위에 있는 피질외피에 따라 발생하였다. 소주의 최대 Von Mises응력은 슬개골의 후방부에 존재했다. 이 발견들은 생체내의 유한요소 연구에 대한 잠재적 가능성을 증명하였다. 따라서 이러한 연구들은 주문형, 환자특성에 맞는 슬개골 인공보철물들의 개발을 유도할 수 있게 한다.

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Correlation between gray values of cone-beam computed tomograms and Hounsfield units of computed tomograms: A systematic review and meta-analysis

  • Selvaraj, Abirami;Jain, Ravindra Kumar;Nagi, Ravleen;Balasubramaniam, Arthi
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제52권2호
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    • pp.133-140
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    • 2022
  • Purpose: The aim of this review was to systematically analyze the available literature on the correlation between the gray values (GVs) of cone-beam computed tomography (CBCT) and the Hounsfield units (HUs) of computed tomography (CT) for assessing bone mineral density. Materials and Methods: A literature search was carried out in PubMed, Cochrane Library, Google Scholar, Scopus, and LILACS for studies published through September 2021. In vitro, in vivo, and animal studies that analyzed the correlations GVs of CBCT and HUs of CT were included in this review. The review was prepared according to the PRISMA checklist for systematic reviews, and the risk of bias was assessed using the Quality Assessment of Diagnostic Accuracy Studies tool. A quantitative analysis was performed using a fixed-effects model. Results: The literature search identified a total of 5,955 studies, of which 14 studies were included for the qualitative analysis and 2 studies for the quantitative analysis. A positive correlation was observed between the GVs of CBCT and HUs of CT. Out of the 14 studies, 100% had low risks of bias for the domains of patient selection, index test, and reference standards, while 95% of studies had a low risk of bias for the domain of flow and timing. The fixed-effects meta-analysis performed for Pearson correlation coefficients between CBCT and CT showed a moderate positive correlation (r=0.669; 95% CI, 0.388 to 0.836; P<0.05). Conclusion: The available evidence showed a positive correlation between the GVs of CBCT and HUs of CT.

A new efficient route for synthesis of R,R- and S,S-hexamethylpropyleneamine oxime for labeling with technetium-99m

  • Vinay Kumar Banka;Young Ju Kim;Yun-Sang Lee;Jae Min Jeong
    • 대한방사성의약품학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.75-91
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    • 2020
  • [99mTc]Tc-Hexamethylpropylene amine oxime (HMPAO) is currently used as a regional cerebral blood flow imaging agent for single photon emission computed tomography (SPECT). The HMPAO ligand exists in two isomeric forms: d,l and meso showing different properties in vivo. Later studies indicated that brain uptake patterns of 99mTc-complexes formed from separated enantiomers differed. Separation of enantiomers is difficult by fractional crystallizations method. Usually, the substance is obtained in low chemical yield in a time-consuming procedure. Furthermore, the final product still contains some impurity. So we have developed new efficient route for synthesis of R,R- and S,S-HMPAO enantiomeric compounds in 6-steps. Nucleophilic substitution (SN2) reactions of 2,2-dimethylpropane-1,3-diamine either with S- (1a) or R-methyl2-chloropropanoate (1b) were performed to produce compounds R,R- (2a) or S,S-isomer (2b) derivatives protected with benzylchloroformate (Cbz), respectively. And then Weinreb amide and methylation reaction using Grignard reagent, oxime formation with ketone group and deprotectiion of Cbz group by hydrogenolysis gave S,S- (7a) or R,R-HMPAO (7b), respectively. Entaniomeric compounds were synthesied with high yield and purity without any undesired product. The 7a or 7b kits containing 10 ㎍ SnCl2-2H2O were labeled with 99mTc with high radiolabeling yield (90%).

박동 혈액 순환 모의 시스템에서 시간 동기화된 혈압 및 혈액의 초음파 영상 측정 및 주기적 분석 (Time-synchronized measurement and cyclic analysis of ultrasound imaging from blood with blood pressure in the mock pulsatile blood circulation system)

  • 민수홍;김창수;팽동국
    • 한국음향학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.361-369
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    • 2017
  • 뇌혈관 질환의 발생 및 진행 기작을 이해하고 그 질환의 조기진단과 진행예측을 위해서는 경동맥 분지에서의 혈류역학 정보가 매우 중요하다. 본 논문에서는 정상인 경동맥 분지 탄성 모형 혈관과 생체 외 돼지혈액을 이용하여 모의박동 혈액 순환 시스템을 구축하여 혈류를 조절하면서 혈관과 혈액의 초음파 영상을 내부 압력과 시간 동기화하여 측정하였다. 박동 펌프의 박동률이 분당 20회, 40회, 60회(r/min)일 때의 초음파 영상의 에코 값, 혈류속도, 혈관 벽의 움직임, 혈압을 펌프의 5주기 동안 평균하여 한 주기의 데이터를 추출하였다. 결과로 박동률이 20 r/min, 40 r/min, 60 r/min일때 수축기 최고 혈류 속도는 각각 20 cm/s, 25 cm/s, 40 cm/s, 혈압 차는 각각 30 mmHg, 70 mmHg, 85 mmHg, 동맥벽은 각각 0.05 mm, 0.15 mm, 0.25 mm로 확장 하였다. 에코의 주기적 변화는 혈류속도와 압력과는 시간 지연이 있었으며 20 r/min에서는 변화량이 최소였다. 이러한 시간 동기화된 인자들의 주기적 변화는 전산혈류역학 실험의 정확한 입력정보와 검증을 위한 중요한 정보이며 경동맥 협착 질환의 발생 및 진행 기작을 밝히는데도 유용한 정보를 제공할 것이다.

Evaluation of linear measurements of implant sites based on head orientation during acquisition: An ex vivo study using cone-beam computed tomography

  • Sabban, Hanadi;Mahdian, Mina;Dhingra, Ajay;Lurie, Alan G.;Tadinada, Aditya
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제45권2호
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    • pp.73-80
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    • 2015
  • Purpose: This study evaluated the effect of various head orientations during cone-beam computed tomography (CBCT) image acquisition on linear measurements of potential implant sites. Materials and Methods: Six dry human skulls with a total of 28 implant sites were evaluated for seven different head orientations. The scans were acquired using a Hitachi CB-MercuRay CBCT machine. The scanned volumes were reconstructed. Horizontal and vertical measurements were made and were compared to measurements made after simulating the head position to corrected head angulations. Data was analyzed using a two-way ANOVA test. Results: Statistical analysis revealed a significant interaction between the mean errors in vertical measurements with a marked difference observed at the extension head position (P<0.05). Statistical analysis failed to yield any significant interaction between the mean errors in horizontal measurements at various head positions. Conclusion: Head orientation could significantly affect the vertical measurements in CBCT scans. The main head position influencing the measurements is extension.

In vivo Optical Coherence Tomography Imaging of the Mesothelium Using Developed Window Models

  • Ahn, Yeh-Chan;Chae, Yu-Gyeong;Hwang, Sang Seok;Chun, Bong-Kwon;Jung, Maan Hong;Nam, Sung Jin;Lee, Hae-Young;Chung, Jae Min;Oak, Chulho;Park, Eun-Kee
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제19권1호
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    • pp.69-73
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    • 2015
  • The mesothelium is an essential lining for maintaining the normal homeostasis of the closed body cavity and a central component of pathophysiologic processes. The mesothelium has been known as the end target for asbestos which induces asbestos-related lung diseases. Malignant mesothelioma (MM) is a rare and fatal neoplasm predominantly due to asbestos exposure. Adaptation of an advanced and reliable technology is necessary for early detection of MM because it is difficult to diagnose this disease in its early stages. Optical coherence tomography (OCT) provides cross-sectional images of micro-tissue structures with a resolution of $2-10{\mu}m$ that can image the mesothelium with a thickness of ${\sim}100{\mu}m$ and, therefore, enable investigation of early development of MM. The mesothelium is typically located at the pleura and tunica vaginalis of the scrotum. In this study, we developed animal window models in the above two anatomical sites to visualize mesothelial layers within the mesothelium. OCT images at the two locations were also acquired.

유방암 환자의 전초림프절 생검에서 유방림프신티그라피와 수술 중 감마프로우브의 유용성 (Use of Mammary Lymphoscintigraphy and Intraoperative Radioguided Gamma Probe in Sentinel Lymph Node Biopsy of Breast Cancer)

  • 김순;전석길;김유사
    • 대한핵의학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.478-486
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    • 2000
  • 목적: 조직 검사에서 유방암으로 확진된 환자 15명 (평균 연령 50.4세)을 대상으로 수술 전에 시행한 유방림프신티그라피(lymphoscintigraphy)와 수술 중 감마프로우브를 이용하여, 림프관 유입형태 및 전초림프절(sentinel lymph node)을 찾아, 전초 및 액와림프절을 각각 절제, 생검하여, 전초 림프절의 림프신티그라피 발현율, 전초림프절 전이와 액와림프절 전이의 상관 관계 등을 보고자 하였다. 대상 및 방법: 환자의 임상병기는 병기 I-II 이었고, 4례에서 액와림프절이 촉지되었다. 침습성 관암 13명, 수질암 및 포도당 풍부암이 각각 1명씩이었다. 유방림프신티그라피는 다음과 같이 시행하였다. 방사성의약품 Tc-99m antimony sulfide colloid $30{\sim}37MBq$을 총 0.4 ml 용량으로 만들어, 원발 종괴에서 $2{\sim}3mm$ 떨어진 위치의 12, 3, 6, 9시 방향에 각각 0.1 ml를 피내 주사하고 약 2분 동안 마사지하였다. 저에너지, 고해상도 평행 조준기를 이용하여 초기 동적 영상(10 sec/frame)을 10분간 시행하였으며, 이어서 5분 간격으로 $30{\sim}60$분에 걸쳐 초기 정적영상을 얻었고, 주사 후 2시간에 지연영상을 획득하였으며, 각각의 영상을 비교하여 전초림프절과 유입 림프관을 확인하였다. 유방림프신티그라피검사가 끝나면 즉시 수술실로 옮겨 전초림프절이라고 판독된 부위를 감마프로우브로 찾아 림프절의 계수와 배후 방사능을 측정하였고, 이 부위를 절개하여 조직을 떼어내 표지하고 생검하였으며, 그 외에 배후 방사능보다 높은 계수를 보인 부위가 있으면 따로 표지하여 조직 검사를 하였다. 모든 환자에서 원발 종양의 절제술과 액와림프절 절제술을 시행하였다. 결과: 전체 환자 15명 가운데 14명에서 유방림프신티그라피 및 수술 중 감마 프로우브로 전초림프절이 발견되었다(전초 림프절 검출율: 93.3%). 유방림프신티그라피로 발견된 평균 전초림프절수는 $2.47{\pm}2.00$개였으며, 감마프로우브를 이용하여 수술로 절제된 평균 전초림프절 수는 $2.36{\pm}1.96$개였다. 초기 동적 유방림프신티그라피에서 전초림프절로 유입되는 림프관이 총 15명 중 3명에서 관찰 할 수 있었으며(20%), 3명에서는 전초림프절이 2시간 지연 영상에서만 발견되었다(20%). 유방림프신티그라피에서 전초림프절이 나타난 시간은 평균 $33.4{\pm}48.4$분이었다. 전초림프절의 조직 생검 결과 14명 가운데 7명의 전초림프절에서 전이 소견이 관찰되었고(50%), 이 중 5명 환자의 액외림프절에서 전이가 보였다(예민도: 71.2%). 그러나 전초림프절에 전이가 있었던 7명 가운데 2명은 액와림프절에서 전이 소견은 관찰되지 않았다. 전초림프절에 전이가 없었던 7명 환자에서는 모두 액와림프절에서도 전이 소견을 관찰 할 수 없었다(특이도: 100%). 유방림프신티그라피 및 수술 중 감마프로우브로 전초림프절을 발견 할 수 없었던 1명에서 액와절제술 후 액와림프절 조직에서 림프절에 전이가 관찰되었다. 결론: 따라서 유방암 환자에서 유방림프신티그라피와 수술 중 감마프로우브를 이용한 전초림프절 생검은 액와림프절 전이 평가에 있어 높은 예민도와 특이도를 나타내므로 불필요한 액와림프절 절제술을 줄이는데 도움이 될 것이다.

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자기공명 영상 및 3차원 영상을 이용한 견관절 관절낭-인대의 해부학적 연구. 역동학적 생체연구 (A Study of the Capsuloligamentous Anatomy of the Glenohumeral Joint Using Magnetic Resonance Imaging and Three-Dimensional Imaging. Dynamic In Vivo Study)

  • 박태수;최일용;주경빈;김선일;김준식;백두진
    • 대한관절경학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.154-158
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    • 2000
  • 목적 : 정상견관절의 각기 다른 위치에 따른 관절와 상완 인대들의 해부학적 구조 변화를 관찰하고자 하였다. 대상 및 방법 : 정상 견관절 9례에 대하여 생리식염수를 주입하고 외전 및 외 회전의 위치를 달리하여(각각 $0^{\circ}$$0^{\circ},\;45^{\circ}$$25^{\circ},\;90^{\circ}$ 및 최대 외 회전) 자기공명 영상을 각각 촬영하고 이를 이용하여 3차원 영상을 재구성한 후 관절와상완 인대 특히 중 및 하 관절와 상완 인대를 관찰하였다. 결과:. 중 관절와 상완 인대는 $0^{\circ}$ 외전 및 $0^{\circ}$ 외 회전시 상완골 두의 전면 적도를 중심으로 상하부에 걸쳐 이중 곡선 모양으로 비스듬히 위치하였다가, 외전 및 외 회전이 점차 증가하여 $45^{\circ}$$25^{\circ}$에 이르면 점차 상완골 두의 전면 적도 부근에 신장되어 거의 직선에 가까운 비스듬한 주행을 보였으며, $90^{\circ}$ 외전 및 최대 외회전시 상완골 두의 전면 적도의 상부 위치에 다시 곡선 모양을 보였다. 반면 하 관절와 상완 인대는 $0^{\circ}$ 외전 및 $0^{\circ}$ 외 회전시 상완골 두의 전면 하부에서 완만한 곡선 모양으로 위치하였으며, 외전 및 외회전이 증가함에 따라 상완골 두의 전면 적도 아래에 위치하면서 아래쪽으로 볼록한 곡선 모양을 보였다가, $90^{\circ}$ 외전 및 최대 외 회전시 상완골 두의 전면 하부에 거의 직선에 가깝도록 신장되어 비스듬히 위치하였다. 결론 : 견관절을 $45^{\circ}$ 외전 및 $25^{\circ}$ 외 회전 할 때와 $90^{\circ}$ 외전 및 최대 외 회전 시 중 관절와 상완 인대 및 하 관절와 상완 인대가 각각 신장되어 관절와 상완 관절의 중요한 정적 안정화 구조물로서 작용한다고 사료된다.

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