Dual Modality X-ray Luminescence CT for in vivo Cancer Imaging
用于体内癌症成像的双模态 X 射线发光 CT
基本信息
- 批准号:10360435
- 负责人:
- 金额:$ 56.91万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2018
- 资助国家:美国
- 起止时间:2018-12-01 至 2023-11-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AlgorithmsAnatomyAnimalsBiochemistryBiodistributionBiologicalBiological MarkersBiological ProcessBiomedical ResearchCharacteristicsClinical ResearchCodeCollimatorComputational ScienceDetectionDevelopmentDiffuseDrug KineticsEpidermal Growth Factor ReceptorEvaluationFluorescenceFoundationsFutureGeometryGoalsHumanHybridsImageImaging DeviceImaging TechniquesImaging technologyIn VitroInformation SystemsKnowledgeLightMagnetic Resonance ImagingMeasurementMeasuresMechanicsMedicalMedicineMethodsModalityModificationMolecularMolecular ProbesMorphologic artifactsMusOpticsPatternPerformancePhotonsPhysicsRadioResearchResearch PersonnelResolutionRoentgen RaysSamplingSensitivity and SpecificitySeriesSignal TransductionSourceSurfaceSystemSystems DevelopmentSystems IntegrationTechniquesTestingTimeLineTissuesX-Ray Computed Tomographyanatomic imaginganimal imagingbasebiomedical imagingcancer imagingclinical applicationcostdata acquisitiondesigndetectorexperimental studyhuman imagingimage reconstructionimaging modalityimaging studyimaging systemin vivoinnovationinstrumentationinterestluminescencemalignant breast neoplasmmolecular imagingmultidisciplinarymultiplexed imagingnanoparticlenanophosphornoveloptical imagingprototypequantitative imagingquantumreconstructionscreeningsimulationtomographytooltransmission process
项目摘要
Dual Modality CT/X-ray Luminescence CT for in vivo Cancer Imaging
ABSTRACT
A combined X-ray CT and molecular imaging system, referred to as “CT/X-ray luminescence CT (XLCT)”, is
proposed. The system uses X-ray as a single source to image anatomy and molecular features from
simultaneous detection of luminescence signals of X-ray activatable molecular probes. In this technique, the
spatial information is obtained by exciting the sample using spatially selective X-ray patterns while optical
detectors placed around the sample measure luminescence photons diffusing out. Regardless of where these
photons are detected, it is known that they are created somewhere on the path of the coded X-ray beams. This
fundamental principle constitutes a new paradigm for imaging deep-seated light-emitting probes, with little
background from tissue auto-fluorescence. Another significant advantage of XLCT is that X-ray excitation is
amplified by orders of magnitude because of the extremely high quantum yield (2-4 orders of magnitude greater
than 100%) of the radioluminescent materials. Toward establishing XLCT for various biomedical applications
and eventually for clinical applications, we have assembled a multidisciplinary team consisting of leading
investigators with expertise in CT imaging, molecular imaging, biochemistry, medical physics, computational
science, and medicine, and established research themes that unify the common interests and expertise of these
investigators. If successful, the hybrid CT/XLCT will overcome many of the limitations of CT and optical
imaging methods and enable us to visualize biological processes in the anatomical CT image context with
unprecedented sensitivity, specificity and spatial resolution. The novel dual modality imaging strategy will
therefore significantly advance the field of cancer imaging and provide a valuable imaging tool for biological
and clinical studies.
用于体内癌症成像的双模态 CT/X 射线发光 CT
抽象的
X射线CT和分子成像相结合的系统,称为“CT/X射线发光CT(XLCT)”,
该系统使用 X 射线作为单一来源来对解剖结构和分子特征进行成像。
同时检测 X 射线可激活分子探针的发光信号。
空间信息是通过使用空间选择性 X 射线图案激发样品而获得的,同时光学
放置在样品周围的探测器测量扩散出的发光光子。
当光子被检测到时,我们知道它们是在编码 X 射线束路径上的某个地方产生的。
基本构成了成像原理深部发光探针的新范例,几乎不需要
XLCT 的另一个显着优势是 X 射线激发。
由于极高的量子产率(高出 2-4 个数量级),放大了几个数量级
超过100%)的辐射发光材料的建立用于各种生物医学应用。
最终针对临床应用,我们组建了一个多学科团队,其中包括领先的
具有 CT 成像、分子成像、生物化学、医学物理、计算方面专业知识的研究人员
科学、医学,并建立了统一这些领域的共同兴趣和专业知识的研究主题
如果成功,混合 CT/XLCT 将克服 CT 和光学的许多局限性。
成像方法,使我们能够在解剖 CT 图像背景下可视化生物过程
新颖的双模态成像策略将具有前所未有的灵敏度、特异性和空间分辨率。
因此,显着推进了癌症成像领域的发展,并为生物学提供了有价值的成像工具。
和临床研究。
项目成果
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