• 제목/요약/키워드: in vivo imaging

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MR조영제와 분자영상 (MR Contrast Agents and Molecular Imaging)

  • 문우경
    • 대한핵의학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.205-208
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    • 2004
  • The two major classes of magnetic resonance (MR) contrast agents are paramagnetic contrast agents, usually based on chelates of gadolinium generating T1 positive signal enhancement, and super-paramagnetic contrast agents that use mono- or polycrystalline iron oxide to generate strong T2 negative contrast in MR images. These paramagnetic or super-paramagnetic complexes are used to develop new contrast agents that can target the specific molecular marker of the cells or tan be activated to report on the physiological status or metabolic activity of biological systems. In molecular imaging science, MR imaging has emerged as a leading technique because it provides high-resolution three-dimension maps of the living subject. The future of molecular MR imaging is promising as advancements in hardware, contrast agents, and image acquisition methods coalesce to bring high resolution in vivo imaging to the biochemical sciences and to patient care.

불균일 자장 보정 후처리 기법을 이용한 간 영상에서의 지방 및 $T_2{^*}$ 측정 (Background Gradient Correction using Excitation Pulse Profile for Fat and $T_2{^*}$ Quantification in 2D Multi-Slice Liver Imaging)

  • 남윤호;김한성;조상영;김동현
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제16권1호
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    • pp.6-15
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    • 2012
  • 목적: 이 연구의 목적은 excitation pulse profile을 이용하여 불균일 자장에 의하여 발생하는 배경 경사 자장에 의한 영향을 보상하여 2차원 다중 단면 경사에코 간 영상에서의 정확한 지방 및 $T_2{^*}$ 측정을 하는 데에 있다. 대상과 방법: 2차원 경사에코영상에서 불균일 자장에 의한 배경경사자장으로 인하여 유도되는 신호의 감소는 excitation pulse profile weighting으로 나타난다. 이에 의한 영향을 최소화 하기 위하여 $B_0$ field map을 통하여 단면선택방향으로의 선형 경사자장의 정도를 추정한 후, 획득한 신호를 excitation pulse profile을 이용하여 보정하였다. $T_2{^*}$ 및 지방은 보정된 신호로부터 측정되었으며 보정방법은 3.0T 임상용 장비에서 팬텀 및 in vivo 실험을 통하여 이루어 졌다. 결과: 팬텀 실험 결과는 보정 후 측정된 $T_2{^*}$ 및 지방의 양이 자장이 균일한 경우에 가까워 진 것을 보여 주었다. In vivo 실험에서는 간에서 배경경사자장의 크기가 약 120 ${\mu}T/m$ 정도 까지로 나타났으며 보정하기 전에 비하여 측정된 $T_2{^*}$ 및 지방의 정도의 균일도가 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 결론: Excitation pulse profile을 이용한 배경경사자장 보정 방법은 경사 에코 신호에서의 거시적인 불균일 자장에 의한 영향을 줄여 주며 2차원 간 영상에서의 적용을 통하여 보다 정확한 지방 및 $T_2{^*}$의 측정에 도움이 될 수 있다.

마우스 뇌의 구조적 연결성 분석을 위한 분석 방법 (Analytical Methods for the Analysis of Structural Connectivity in the Mouse Brain)

  • 임상진;백현만
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.507-518
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    • 2021
  • 자기공명영상(MRI)은 뇌의 구조적 및 기능적 연구에서 핵심 기술로 필요성이 증가하고 있다. Tractography 분석을 이용하는 뇌지도(Connectome)는 MRI를 통해 뇌의 구조적 연결성을 확인하고 연결성의 변동성을 이용해 질병 병리학에 대한 이해를 높이는 방법으로 인간을 대상으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 하지만 마우스 같은 작은 동물의 경우 분석 방법의 표준화가 부족하고 영상에 대한 정확한 전처리 전략 및 아틀라스 기반 신경 정보학에 대한 과학적 합의가 없다. 또한, 인간의 뇌에 비해 마우스의 뇌는 매우 작기 때문에 높은 해상도를 갖는 영상을 획득하는 것에도 어려움이 있다. 연구에서는 구조적 영상과 확산 텐서 영상을 이용해 구조 영역 세분화를 포함한 구조적 연결성 분석을 가능하게 하고 마우스 뇌 데이터를 처리하는 Allen Mouse Brain Atlas 기반 영상 데이터 분석 파이프라인을 제시한다. 각 분석 방법은 마우스 뇌 영상 데이터의 분석을 가능하게 하고 이미 인간 영상데이터로 검증된 소프트웨어를 이용해 신뢰성을 가질 수 있게 하였다. 또한, 연구에서 제시되는 파이프라인은 복잡한 분석 과정과 다양한 기능들 중 마우스 Tractography에 필요한 기능들을 정리하여 사용자가 효율적으로 데이터 처리를 하는데 최적화되었다.

세라믹 LDH 나노하이브리드를 이용한 MRI 조영제의 최신 연구동향 (Recent Progress in MRI Contrast Agent with Ceramic LDH Nanohybrids)

  • 하성진;김문희;박대환
    • 세라미스트
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    • 제22권3호
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    • pp.269-280
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    • 2019
  • Ceramic layered double hydroxide (LDH) nanohybrids have attracted considerable interest in biomedical science due to their unique structural feature and characteristics in biological condition. Many studies on LDH nanoparticles have been reported in diagnosis applications including magnetic resonance imaging (MRI) contrast agents in order to not only provide better imaging performance through multimodal imaging strategy, but realize therapeutic function which treat cancers in one platform. This review highlights the recent progress in MRI T1 contrast agent, dual modal imaging system, and MRI-guided drug delivery systems ranging from synthetic method and characterization to evaluation in vitro and in vivo based on the ceramic LDH nanohybrids. Future research directions are also suggested for next-generation bio-imaging contrast agent.

Real-Time Monitoring of Catheter-Related Biofilm Infection in Mice

  • Liu, Xu;Yin, Hong;Xu, Xianxing;Cheng, Yuanguo;Cai, Yun;Wang, Rui
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제25권10호
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    • pp.1728-1733
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    • 2015
  • This study was done to establish a mouse model for catheter-related biofilm infection suitable to bioluminescence imaging (BLI). Biofilm formation of Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) Xen5 grown on catheter disks in vitro and in an implanted mouse model was real-time monitored during a 7-day study period using BLI. The numbers of integrated brightness (IB) and viable bacterial count (VBC) in the biofilm disks in vitro were highest at 24 h after inoculation; the IB of biofilm in vivo was increased until 24 h after implantation. A statistical correlation was observed between IB and VBC in vitro by linear regression analysis. The actual VBC value in vivo can be estimated accurately by IB without sacrifice. In addition, we monitored the change in white blood cells (WBCs) during infection. The number of WBCs on day 7 was significantly higher in the infection group than in the control group. This study indicates that BLI is a simple, fast, and sensitive method to measure catheter biofilm infection in mice.

MicroSPECT and MicroPET Imaging of Small Animals for Drug Development

  • Jang, Beom-Su
    • Toxicological Research
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    • 제29권1호
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    • pp.1-6
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    • 2013
  • The process of drug discovery and development requires substantial resources and time. The drug industry has tried to reduce costs by conducting appropriate animal studies together with molecular biological and genetic analyses. Basic science research has been limited to in vitro studies of cellular processes and ex vivo tissue examination using suitable animal models of disease. However, in the past two decades new technologies have been developed that permit the imaging of live animals using radiotracer emission, X-rays, magnetic resonance signals, fluorescence, and bioluminescence. The main objective of this review is to provide an overview of small animal molecular imaging, with a focus on nuclear imaging (single photon emission computed tomography and positron emission tomography). These technologies permit visualization of toxicodynamics as well as toxicity to specific organs by directly monitoring drug accumulation and assessing physiological and/or molecular alterations. Nuclear imaging technology has great potential for improving the efficiency of the drug development process.

베타아밀로이드 영상용 프로브 ([ ${\beta}-Amyloid$ ] Imaging Probes)

  • 정재민
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제41권2호
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    • pp.112-117
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    • 2007
  • Imaging distribution of ${\beta}-amyloid$ plaques in Alzheimer's disease is very important for early and accurate diagnosis. Early trial of the ${\beta}-amyloid$ plaques includes using radiolabeled peptides which can be only applied for peripheral ${\beta}-amyloid$ plaques due to limited penetration through the blood brain barrier (BBB). Congo red or Chrysamine G derivatives were labeled with Tc-99m for imaging ${\beta}-amyloid$ plaques of Alzheimer patient's brain without success due to problem with BBB penetration. Thioflavin T derivatives gave breakthrough for ${\beta}-amyloid$ imaging in vivo, and a benzothiazole derivative [C-11]6-OH-BTA-1 brought a great success. Many other benzothiazole, benzoxazole, benzofuran, imidazopyridine, and styrylbenzene derivatives have been labeled with F-18 and I-123 to improve the imaging quality. However, [C-11]6-OH-BTA-1 still remains as the best. However, short half-life of C-11 is a limitation of wide distribution of this agent. So, it is still required to develop an Tc-99m, F-18 or I-123 labeled agent for ${\beta}-amyloid$ imaging agent.

Toll-like Receptor 2 is Dispensable for an Immediate-early Microglial Reaction to Two-photon Laser-induced Cortical Injury In vivo

  • Yoon, Heera;Jang, Yong Ho;Kim, Sang Jeong;Lee, Sung Joong;Kim, Sun Kwang
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제19권5호
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    • pp.461-465
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    • 2015
  • Microglia, the resident macrophages in the central nervous system, can rapidly respond to pathological insults. Toll-like receptor 2 (TLR2) is a pattern recognition receptor that plays a fundamental role in pathogen recognition and activation of innate immunity. Although many previous studies have suggested that TLR2 contributes to microglial activation and subsequent pathogenesis following brain tissue injury, it is still unclear whether TLR2 has a role in microglia dynamics in the resting state or in immediate-early reaction to the injury in vivo. By using in vivo two-photon microscopy imaging and $Cx3cr1^{GFP/+}$ mouse line, we first monitored the motility of microglial processes (i.e. the rate of extension and retraction) in the somatosensory cortex of living TLR2-KO and WT mice; Microglial processes in TLR2-KO mice show the similar motility to that of WT mice. We further found that microglia rapidly extend their processes to the site of local tissue injury induced by a two-photon laser ablation and that such microglial response to the brain injury was similar between WT and TLR2-KO mice. These results indicate that there are no differences in the behavior of microglial processes between TLR2-KO mice and WT mice when microglia is in the resting state or encounters local injury. Thus, TLR2 might not be essential for immediate-early microglial response to brain tissue injury in vivo.

초음파 의료 영상에서 합성 Sinc 음장 집속방법의 실험적 고찰 (An Experimental Study of the Synthetic Sinc Wave in Ultrasonic Imaging)

  • 이광주;정목근
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.243-251
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    • 2002
  • 합성 싱크 음장은 선형지연을 가지는 펄스 평면파를 송신한다. 송신집속은 각각 다른 시간에 송신된 진행방향이 다른 평면파들에 대한 수신신호를 모두 저장하고 있다가 합성집속 방법을 이용한다 이러한 송신 집속 방법은 송신시 전체의 소자를 동시에 사용함으로 높은 SNR을 얻을수 있고. 양방향 동적집속이 가능하다. 본 논문에서는 합성싱크음장 집속방법을 구현하기위한 문제점을 고찰하고, 5MHz의 선형변환기를 이용한 초음파 영상진단기에서 펜텀과 인체의 영상에 대하여 합성싱크음장 집속방법을 실험으로 검증하였다 펜텀 영상의 경우 기존의 방법에 비하여 더 좋은 해상도로 더 깊이 영상화 할 수 있었다. 인체 영상의 경우 인체의 움직임과 위상수차(phase aberration) 등으로 인한 효과로 해상도는 떨어지지만. 기존의 집속방법에 대하여 5배 이상의 frame 율의 속도로 영상을 얻어도 기존의 방법과 비슷한 해상도를 얻을 수 있었다