RU2529804C2 - Молекулярная визуализация - Google Patents
Молекулярная визуализация Download PDFInfo
- Publication number
- RU2529804C2 RU2529804C2 RU2011120455/14A RU2011120455A RU2529804C2 RU 2529804 C2 RU2529804 C2 RU 2529804C2 RU 2011120455/14 A RU2011120455/14 A RU 2011120455/14A RU 2011120455 A RU2011120455 A RU 2011120455A RU 2529804 C2 RU2529804 C2 RU 2529804C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- target
- signal
- spectral
- hcr
- imaging system
- Prior art date
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 45
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 35
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 claims description 67
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 67
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 25
- 230000027455 binding Effects 0.000 claims description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 9
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 9
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims description 9
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 76
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 60
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 41
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 30
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 26
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 24
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 21
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 17
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 12
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 12
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 10
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 7
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 6
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 5
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 5
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 5
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 5
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 5
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 4
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 4
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 4
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 210000002540 macrophage Anatomy 0.000 description 4
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 3
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 3
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 3
- 238000002603 single-photon emission computed tomography Methods 0.000 description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 3
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 239000003068 molecular probe Substances 0.000 description 2
- 238000002428 photodynamic therapy Methods 0.000 description 2
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 2
- 239000012217 radiopharmaceutical Substances 0.000 description 2
- 229940121896 radiopharmaceutical Drugs 0.000 description 2
- 230000002799 radiopharmaceutical effect Effects 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 2
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091023037 Aptamer Proteins 0.000 description 1
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004611 CdZnTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 1
- 238000002083 X-ray spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000002512 chemotherapy Methods 0.000 description 1
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013170 computed tomography imaging Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000001506 fluorescence spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000003828 free initiator Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 229910001938 gadolinium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940075613 gadolinium oxide Drugs 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 239000012216 imaging agent Substances 0.000 description 1
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000009206 nuclear medicine Methods 0.000 description 1
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 1
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 230000005258 radioactive decay Effects 0.000 description 1
- 238000005295 random walk Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 230000009870 specific binding Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
- A61K49/04—X-ray contrast preparations
- A61K49/0409—Physical forms of mixtures of two different X-ray contrast-enhancing agents, containing at least one X-ray contrast-enhancing agent which is not a halogenated organic compound
- A61K49/0414—Particles, beads, capsules or spheres
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4035—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis the source being combined with a filter or grating
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4208—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
- A61B6/4241—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector using energy resolving detectors, e.g. photon counting
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/48—Diagnostic techniques
- A61B6/482—Diagnostic techniques involving multiple energy imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
- A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
- A61K49/08—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by the carrier
- A61K49/10—Organic compounds
- A61K49/12—Macromolecular compounds
- A61K49/126—Linear polymers, e.g. dextran, inulin, PEG
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
- A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
- A61K49/18—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes
- A61K49/1818—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles
- A61K49/1887—Agglomerates, clusters, i.e. more than one (super)(para)magnetic microparticle or nanoparticle are aggregated or entrapped in the same maxtrix
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K51/00—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
- A61K51/12—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by a special physical form, e.g. emulsion, microcapsules, liposomes, characterized by a special physical form, e.g. emulsions, dispersions, microcapsules
- A61K51/1241—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by a special physical form, e.g. emulsion, microcapsules, liposomes, characterized by a special physical form, e.g. emulsions, dispersions, microcapsules particles, powders, lyophilizates, adsorbates, e.g. polymers or resins for adsorption or ion-exchange resins
- A61K51/1244—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by a special physical form, e.g. emulsion, microcapsules, liposomes, characterized by a special physical form, e.g. emulsions, dispersions, microcapsules particles, powders, lyophilizates, adsorbates, e.g. polymers or resins for adsorption or ion-exchange resins microparticles or nanoparticles, e.g. polymeric nanoparticles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/037—Emission tomography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4007—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a plurality of source units
- A61B6/4014—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a plurality of source units arranged in multiple source-detector units
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
Изобретение относится к молекулярной визуализации. Система визуализации содержит источник излучения, которое пересекает область обследования, детектор излучения и формирования сигнала, характеризующего энергию обнаруженного излучения, селектор данных, который выполняет дискриминацию сигнала по энергии на основании относящихся к энергетическим спектрам установочных параметров, соответствующих первой и второй спектральным характеристикам контрастного вещества, введенного в субъект, и блок реконструкции сигнала на основании первой и второй спектральных характеристик и формирования данных объемного изображения, характеризующих мишень. Контрастное вещество имеет первую спектральную характеристику ослабления при присоединении к мишени и вторую отличающуюся спектральную характеристику в состоянии неприсоединения к мишени. Использование изобретения позволяет расширить объем получаемой информации о составе ткани субъекта. 9 з.п. ф-лы, 14 ил.
Description
Настоящее изобретение относится, в общем, к молекулярной визуализации. Хотя изобретение описано относительно конкретного применения к компьютерной томографии (CT), изобретение относится также к другим областям применения медицинской визуализации и немедицинской визуализации.
Компьютерные томографические (CT-) сканеры формируют изображения, характеризующие ослабление рентгеновского излучения исследуемым объектом. Рентгеновские трубки, применяемые в CT-сканерах, обычно генерируют рентгеновское излучение, имеющее одиночный, относительно широкий энергетический спектр. Аналогично, детекторы, используемые в данных системах, обычно обеспечивают ограниченную, если вообще обеспечивают, информацию об энергетическом спектре регистрируемого излучения. Хотя упомянутые сканеры обеспечивают ценную информацию о внутренней структуре исследуемого объекта, данные сканеры только в ограниченной степени способны обеспечивать информацию о составе материала объекта, особенно когда разные соединения характеризуются сходными коэффициентами ослабления излучения.
Так как разные соединения могут изменять спектр ослабляемого излучения различным образом, то, в качестве метода повышения потенциальных возможностей классификации материалов, предложено спектральное CT-сканирование. Идея заключается в сканировании с использованием, по меньшей мере, двух разных спектров рентгеновского излучения или в получении данных с использованием детекторов, которые обеспечивают спектральную информацию. Способность определять состав материала исследуемого объекта может иметь различные области применения. Особенно важной особенностью новых способов, предлагаемых в настоящем изобретении, является возможность надежного различения, по меньшей мере, двух материалов высококонтрастного типа, даже если упомянутые материалы одновременно присутствуют в теле.
Один метод получения данных, содержащих несколько энергетических каналов или окон, состоит в переключении напряжения рентгеновской трубки между несколькими значениями (например, 140 кВ и 80 кВ) в последовательных кадрах. Другой метод состоит в обеспечении фильтра излучения после рентгеновской трубки, при этом фильтр для последовательных кадров поочередно сменяется. В другом методе используют мультиэнергетические детекторы, например детекторы на основе нескольких сцинтилляционных слоев. В другом методе используют две независимые рентгеновские трубки и две матрицы детекторов в одном сканере. В еще одном методе используют детекторы, работающие в режиме счета фотонов, например детекторы на основе детекторов с прямым преобразованием или на основе сцинтиллятора с коротким временем высвечивания, связанного с фотодетектором с высоким коэффициентом усиления.
Один из подходов к обработке данных спектральной компьютерной томографии (CT) заключался в выполнении декомпозиции по материалам при измерениях проекций перед этапом реконструкции. Второй подход заключался в выполнении, после обработки, манипулирования с изображениями, реконструированными по каждому из энергетических окон.
Сходная аналогия имеет место в области магнитно-резонансой томографии (MRI), в которой в общем случае используют сильное магнитное поле для ориентирования ядерного намагничивания (обычно) атомов водорода в воде в теле или других подходящих элементов. Для систематического изменения ориентации упомянутого намагничивания применяют радиочастотные поля, что вынуждает ядра водорода (или других элементов) формировать вращающееся магнитное поле, регистрируемое сканером. Данным сигналом можно манипулировать посредством дополнительных магнитных полей, чтобы собрать достаточно информации для построения изображения тела и специальных контрастных материалов. MRI может также обнаруживать уникальные признаки релаксации ядерного спина относительно сильного магнитного поля. Протокол визуализации, который измеряет спин-решеточную релаксацию в направлении магнитного поля, называется T1-взвешиванием, и протокол, который измеряет спин-решеточную релаксацию перпендикулярно магнитному полю, называется T2-взвешиванием. Измерение характеристик как T1, так и T2 может способствовать более надежному различению контрастных материалов разных типов, которые совместно присутствуют в теле.
Сходная аналогия имеет место также в области радионуклидной диагностики и однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (SPECT). Как правило, радиоактивный изотопный материал вводится в субъекта и испускает гамма-фотоны с энергетическим спектром с известными характеристиками. Детекторы излучения регистрируют упомянутые фотоны и измеряют их энергии. Можно различить, по меньшей мере, два разных типа радиофармпрепаратов, которые одновременно присутствуют в теле, если каждый радиофармпрепарат испускает фотоны с разным энергетическим спектром.
При компьютерной томографии (CT) в пациента перед сканированием вводят контрастное вещество, например внутривенное иодированное контрастное вещество, чтобы улучшить визуализацию некоторых анатомических структур (например, кровеносных сосудов) относительно других анатомических структур (например, окружающей ткани) или функциональной информации (например, кровотока) в полученном изображении. Основой контрастного вещества в компьютерной томографии (CT) обычно являются тяжелые элементы, так как их коэффициент ослабления излучения намного выше, чем коэффициент ослабления биологических тканей. Примеры других, часто используемых контрастных веществ содержат контрастные вещества на основе бария, сульфата бария, гастрографина и гадолиния. Предложены другие контрастные материалы на основе более тяжелых элементов, например золота и висмута. Для более специфических структур, например опухолей, бляшек или тромбозов, последней тенденцией было применение контрастных веществ направленного действия. Упомянутые вещества предназначены для накопления в заданной биологической мишени, которая может указывать на конкретные функциональные, анатомические или медицинские состояния. Как было показано, разнотипные контрастные материалы, применяемые совместно в одном субъекте, могут быть различены и могут указывать на разные физиологические функции во время одного сканирования, когда используют спектральную компьютерную томографию (CT).
К сожалению, какая-то часть контрастного материала также распределяется и/или накапливается в других областях тела, где мишень отсутствует. Например, при использовании контрастных веществ направленного действия, которые содержат наночастицы тяжелых элементов, частицы обычно захватываются макрофагами, которые не имеют отношения к мишени. В результате полученное изображение может содержать высококонтрастный фоновый шум и/или ложно положительные участки накопления. Другой недостаток упомянутых веществ состоит в том, что время циркуляции может быть продолжительным, пока упомянутые вещества не вымываются, и контрастное вещество не остается, по существу, только в сайтах-мишенях. Другая возможная проблема состоит в том, что концентрация в сайтах-мишенях или концентрация структурных элементов контрастного вещества, присоединенных к сайтам-мишеням, может быть недостаточно высокой для функциональной молекулярной визуализации вследствие практических ограничений устройства медицинской визуализации.
Аспекты настоящей заявки относятся к вышеупомянутым и другим вопросам.
В соответствии с одним аспектом система визуализации содержит источник излучения, который излучает излучение, которое пересекает область обследования, и детектор, который регистрирует излучение, пересекающее область исследования и субъекта, расположенного в данной области, и формирует сигнал, характеризующий энергию зарегистрированного излучения. Селектор данных выполняет дискриминацию сигнала по энергии на основании относящихся к энергетическим спектрам установочных параметров, соответствующих первой и второй спектральным характеристикам контрастного вещества, введенного в субъект, при этом контрастное вещество имеет первую спектральную характеристику ослабления при присоединении к мишени и вторую отличающуюся спектральную характеристику в состоянии неприсоединения к мишени. Блок реконструкции реконструирует сигнал на основании первой и второй спектральных характеристик и формирует данные объемного изображения, характеризующие мишень.
В соответствии с другим аспектом способ содержит этап обнаружения биохимического компонента в биологической пробе посредством изменения спектра ослабленного рентгеновского излучения биохимического компонента или синтетического компонента, присоединенного к нему, при посредстве гибридизационной цепной реакции олигонуклеотидных структур, включающих в себя, по меньшей мере, две разных наночастицы, имеющих разные спектральные характеристики ослабления рентгеновского излучения.
В соответствии с другим аспектом способ содержит этап обнаружения биохимического компонента в биологической пробе посредством изменения сигнала ядерного магнитного резонанса биохимического компонента или синтетического компонента, присоединенного к нему при посредстве гибридизационной цепной реакции олигонуклеотидных структур с участием, по меньшей мере, двух разных наночастиц, имеющих разные отклики ядерного магнитного резонанса.
В соответствии с другим аспектом способ содержит этап обнаружения биохимического компонента в биологической пробе посредством изменения средней энергии гамма-фотонов, излучаемых при радиоактивном распаде, при посредстве гибридизационной цепной реакции олигонуклеотидных структур с участием, по меньшей мере, двух разных радиоактивных частиц.
В соответствии с другим аспектом способ содержит контрастный материал, который можно обнаружить с помощью средства визуализации, при этом контрастный материал самопроизвольно изменяет, по меньшей мере, одну регистрируемую характеристику, когда контрастный материал связывается со специфической биологической мишенью.
В соответствии с другим аспектом способ содержит этап введения в субъекта, подлежащего сканированию, зонда, содержащего область прицельного связывания, которая связывается только с выбранной биологической мишенью, и область инициатора, доступную для гибридизации, когда зонд связывается со специфической мишенью. Дополнительно вводят в субъекта, по меньшей мере, два мономерных компонента HCR (т.е. вступающих в гибридизационную цепную реакцию (HCR)), которые полимеризуются в процессе цепной реакции с инициатором, когда область инициатора становится доступной для взаимодействия, и вводят в субъекта, по меньшей мере, один компонент, содержащий две конъюгированных разных частицы, каждая из которых выполнена из разных материалов, при этом каждая из частиц показывает отличающийся отклик в данных сканирования, и только первая частица остается гибридизированной с полимеризованным комплексом HCR (полученным в результате гибридизационной цепной реакции (HCR)), а вторая частица отделяется от полимеризованного комплекса HCR. Способ дополнительно содержит этап выполнения сканирования с использованием устройства визуализации, которое регистрирует пространственные и временные характеристики концентраций двух разных частиц, и этап формирования информации, которая отражает агрегацию двух разных материалов, на основании данных сканирования. В настоящем тексте термин «олигонуклеотидная структура» имеет такое же значение, как термин «мономер HCR» или просто «мономер».
В соответствии с другим аспектом способ содержит этап введения вещества, которое содержит множество молекулярных структурных элементов метастабильных мономеров HCR, по меньшей мере, двух разных типов, при этом мономер, по меньшей мере, одного из типов конъюгирован с двумя разными наночастицами, причем первая наночастица остается присоединенной к сформированному комплексу-продукту полимеризации по HCR, и вторая наночастица отделяется от комплекса в результате процесса HCR, и относительные концентрации двух наночастиц обнаруживаются на основании спектральных характеристик ослабленного рентгеновского излучения.
В соответствии с другим аспектом способ содержит этап введения вещества, которое содержит множество молекулярных структурных элементов метастабильных мономеров HCR, по меньшей мере, двух разных типов, при этом мономер, по меньшей мере, одного из типов конъюгирован с двумя разными наночастицами, причем первая наночастица остается присоединенной к сформированному комплексу-продукту полимеризации по HCR, и вторая наночастица отделяется от комплекса в результате процесса HCR, и относительные концентрации двух наночастиц обнаруживаются на основании характеристик ядерного магнитного резонанса.
В соответствии с другим аспектом способ содержит этап введения вещества, которое содержит множество молекулярных структурных элементов метастабильных мономеров HCR, по меньшей мере, двух разных типов, при этом мономер, по меньшей мере, одного из типов конъюгирован с двумя разными радиоактивными частицами, причем первая частица остается присоединенной к сформированному комплексу-продукту полимеризации по HCR, и вторая частица отделяется от комплекса в результате процесса HCR, и относительные концентрации двух радиоактивных частиц обнаруживаются на основании энергий излучаемых гамма-фотонов посредством гамма-камеры.
Дополнительные аспекты настоящего изобретения станут понятными специалистам со средним уровнем компетентности в данной области техники после прочтения и изучения нижеприведенного подробного описания.
Изобретение может осуществляться с использованием различных компонентов и схем расположения компонентов и различных этапов и схем расположения этапов. Чертежи предназначены только для иллюстрации предпочтительных вариантов осуществления и не подлежат истолкованию в смысле ограничения изобретения.
Фигура 1 - система визуализации.
Фигура 2 - примерное контрастное вещество, которое изменяет свои спектральные свойства при присоединении к мишени.
Фигура 3 - кривые ослабления рентгеновского излучения контрастного вещества, показанного на фигуре 2.
Фигуры 4-6 - примеры способов.
Фигуры 7-14 - другие примеры контрастных веществ.
На фигуре 1 представлена система 100, которая содержит по существу стационарный гентри 102 и поворотный гентри 104, который установлен с возможностью поворота в стационарном гентри 102. Поворотный гентри 104 поворачивается вокруг области 106 исследования вокруг продольной или z-оси 108. Рентгеновский источник 110, например рентгеновская трубка, установлен на поворотном гентри 104 и испускает излучение. Коллиматор 112 коллимирует пучок излучения для формирования, в общем, конического, веерного, клиновидного или имеющего другую форму пучка излучения, который пересекает область 106 исследования. Детекторная решетка 116, чувствительная к излучению, регистрирует фотоны, которые пересекают область 106 исследования. Показанный детектор 116 является детектором с энергетическим разрешением, например детектором с прямым преобразованием (например, Si, Ge, GaAs, CdTe, CdZnTe и т.п.) или сцинтилляционным детектором, который содержит сцинтиллятор, оптически связанный с фотоприемником, или упомянутый детектор может быть многослойным сцинтилляционным детектором. В альтернативном варианте детектор может не иметь энергетического разрешения, и рентгеновский источник может быть переключаемым между разными спектрами излучения. Детектор 116 формирует электрический сигнал, например электрические токи или напряжения, для каждого регистрируемого рентгеновского фотона или совокупности принятых рентгеновских фотонов в пределах заданного дискретного отсчета.
Инъектор 118 выполнен с возможностью инъекции или введения контрастного вещества в объект или субъекта для сканирования. В альтернативном варианте контрастные вещества могут быть введены вручную врачом или подобным специалистом. Подходящее контрастное вещество содержит контрастное вещество, которое изменяет свою спектральную характеристику ослабления рентгеновского излучения, когда контрастное вещество присоединяется к мишени. Контрастное вещество позволяет отличать накопление контрастного вещества в мишени, фоновое контрастное вещество и накопление контрастного вещества в области, отличающейся от мишени. Как подробно описано ниже, пример упомянутого контрастного вещества содержит контрастное вещество, основанное на биосенсорных методиках, использующих гибридизационные цепные реакции (HCR), и взаимодействии с наночастицами. Примеры подходящих наночастиц содержат, без ограничения, йод и висмут. В одном примере подобное вещество основано на синтезированных молекулах (мономерах ДНК), которые полимеризируются по типу цепной реакции только в случае, когда связываются со специфической мишенью. Данное вещество способствует повышению специфичности обнаружения и позволяет проводить при обнаружении амплификацию на мишени, что повышает чувствительность.
Блок 120 приема данных получает электрические сигналы и формирует поток данных, характеризующих интенсивности и энергетические спектры зарегистрированного излучения. Селектор 122 данных выполняет селекцию полученных данных для их представления в виде наборов искомых энергетических спектров, например предварительно заданных энергетических окон для дальнейшей обработки. Контроллер 126 энергетических спектров устанавливает настраиваемые характеристики искомых энергетических спектров либо в приемной системе, либо в источнике излучения. Контроллер 126 энергетических спектров можно использовать для установки, по меньшей мере, двух энергетических окон или для установки излучаемого излучения в соответствии с характеристиками ослабления наночастиц в контрастном веществе, что может повышать чувствительность в сравнении с конфигурацией, в которой энергетические спектры устанавливают иначе. Процессор 128 данных дополнительно обрабатывает тербуемым образом данные перед реконструкцией. Блок 134 реконструкции изображений селективно реконструирует выделенные сигналы на основании спектральных характеристик для формирования изображений или другой информации, характеризующей сканированный объект.
Опора 136 объекта, например стол, служит опорой для пациента или другого объекта в области 106 исследования. Опора 136 объекта является перемещаемой для ориентации объекта относительно области 106 исследования для выполнения процедуры сканирования. Универсальный компьютер выполняет функцию пульта 138 оператора. Пульт 138 содержит читаемое человеком устройство вывода, например монитор или дисплей, и устройство ввода, например клавиатуру и мышь. Резидентное программное обеспечение пульта 138 позволяет оператору взаимодействовать со сканером 100 посредством графического пользовательского интерфейса (GUI) или иным способом. Упомянутое взаимодействие может содержать выбор подходящего протокола сканирования с учетом введенного контрастного вещества, например с учетом наночастиц, содержащихся в контрастном веществе, настройку порогов дискриминации по энергии, соответствующих контрастному веществу, и т.п.
Процессорный компонент 140 может обрабатывать данные проекций и/или изображений, сформированные сканером 100. В приведенном примере процессорный компонент 140 показан отдельно от сканера 100 и может быть частью рабочей станции, компьютера или подобного устройства. Процессорный компонент 140 может быть расположен в месте расположения сканера 100 (как показано) или удален от сканера, включая компонент системы распределенной обработки данных и т.п. В другом варианте осуществления процессорный компонент 140 входит в состав пульта 138. Показанный процессорный компонент 140 содержит банк 142 инструментальных средств, который содержит, по меньшей мере, одно инструментальное средство 144 для обработки проекции и/или данных изображений. Ниже приведено несколько примеров подходящей обработки данных. Следует понимать, что нижеприведенные примеры приведены только с целью пояснения и не являются ограничивающими.
По меньшей мере, одно из инструментальных средств 144 может различать, по меньшей мере, две наночастицы в контрастном веществе по спектральным свойствам. Кроме того, по меньшей мере, одно из инструментальных средств 144 может вычислять отношение между коэффициентами ослабления, по меньшей мере, двух наночастиц и/или абсолютные значения, по меньшей мере, одной из наночастиц в, по меньшей мере, двух разных локализациях в сканируемом объекте или субъекте, например пациенте, биологической пробе и т.п. Результаты могут представляться на предварительно калиброванной шкале в единицах Хаунсфилда и/или иным способом. При использовании гибридизационной цепной реакции (HCR) с конечным дендритным ростом, для определения количественной оценки сайтов прицельного связывания можно использовать заранее известный коэффициент, который зависит от числа составляющих поколений. По меньшей мере, одно из инструментальных средств 144 может указывать начальное время, когда был обнаружен процесс гибридизационной цепной реакции (HCR).
По меньшей мере, одно из инструментальных средств 144 может оценивать и представлять уровень достоверности для оценки разных элементов. Данная операция может содержать оценку локальной и общей концентраций или количеств биологических сайтов прицельного связывания. По меньшей мере, одно из инструментальных средств 144 может автоматически оценивать материал направленного действия и, следовательно, биологические сайты прицельного связывания. Данная операция может содержать использование анатомической априорной информации. Например, если предполагается, что материал направленного действия находится в конкретных органах, но не в других органах, данную информацию можно взвешивать при вычислении уровней достоверности. По меньшей мере, одно из инструментальных средств 144 может вычислять скорость изменения, относительную и/или абсолютную, наличия наночастиц на изображениях, полученных последовательными или перфузионными сканированиями. Упомянутую информацию можно представлять различными способами, например в численной форме, визуально посредством полутонов и/или цветными накладными изображениями и/или изменениями полупрозрачных цветных накладных изображений.
Видоизменения и другие варианты осуществления.
В одном случае контрастное вещество содержит, по меньшей мере, два материала, имеющих K-край поглощения. В контексте настоящей заявки материалом, имеющим K-край поглощения, называют материал, содержащий тяжелый элемент с энергией K-края в пределах диапазона энергетического спектра излучения, которое применяют при CT-визуализации. Например, одна из наночастиц может содержать материал, имеющий K-край поглощения с энергией в диапазоне 25-55 кэВ, например серебро, индий, йод, барий, гадолиний и т.п., и другая наночастица может содержать материал, имеющий K-край поглощения с энергией в диапазоне 65-95 кэВ, например вольфрам, платину, золото, таллий, висмут и т.п. В приведенном случае контроллер 126 энергетических спектров можно применять для установки и оптимизации соответствующих энергетических спектров, либо излучаемых, либо регистрируемых, в соответствии с энергией K-края. Примеры подходящих материалов содержат, без ограничения, серебро, индий, йод, барий, гадолиний, вольфрам, платину, золото, таллий и висмут.
Следует также понимать, как уже упоминалось, что в качестве дополнения или альтернативы также применимы другие средства визуализации. При использовании отличающегося средства, контрастное вещество содержит наночастицы или другие частицы, соответствующие конкретным средствам визуализации.
В качестве неограничивающего примера, при визуализации методом MRI, одна из частиц может быть на основе гадолиния, который влияет, главным образом, на T1, и вторая частица может быть на основе оксида железа, который влияет, главным образом, на T2. Две разные частицы можно различать подходящим методом MRI, который измеряет и взвешивает как характеристики T1, так и T2. Например, в одном случае частицы можно различать методом объединения измерений T1 и T2, при котором визуализация в режиме T1 выявляет одно известное свойство магнитного резонанса, и визуализация в режиме T2 выявляет другое известное свойство. Для выявления характеристик T1 и/или T2 можно использовать различные последовательности. Возможно также выполнение комбинированной последовательности. Другой возможный вариант состоит в применении двух разных контрастных элементов, которые оба обладают характеристиками T1 или, в альтернативном варианте, оба обладают характеристиками T2, при этом отклики T1 или отклики T2 являются в подходящей степени разными и различимыми. Примеры подходящих материалов содержат, без ограничения, гадолиний и оксид железа.
В случае радионуклидной диагностики частицы могут быть изготовлены из двух разных радиоактивных изотопов, которые пригодны для регистрации гамма-камерой и SPECT (однофотонным эмиссионным компьютерным томографом). Например, одна частица может быть на основе радиоактивного Tc99m, который излучает, в основном, 140-кэВ гамма-фотоны, и вторая частица может быть на основе Tl-201, который излучает, в основном, 70-кЭв гамма-фотоны. Два компонента можно различать известными методами двухизотопной ядерной медицины. Например, было показано, что двухизотопное сканирование является удобным способом радионуклидной диагностики сердца для оценки функций в покое и под нагрузкой, посредством использования радиоактивных изотопов Tc99m и Tl-201. Возможно также использование некоторых других изотопов, которые широко применяются при однофотонной эмиссионной радионуклидной диагностике.
Применительно к флуоресцентной и/или комбинационной спектроскопии, и/или другим методам оптической визуализации, частицы могут иметь разные оптические отклики, при этом каждый оптический отклик находится в отличающемся спектральном диапазоне. Относительные интенсивности спектров могут определяться оптическими средствами.
Как кратко отмечено выше, подходящее контрастное вещество содержит контрастное вещество, которое изменяет свою спектральную характеристику ослабления рентгеновского излучения, когда контрастное вещество присоединятся к мишени, включая контрастное вещество, основанное на HCR. HCR является способом инициированной гибридизации по типу цепной реакции синтезированных молекул нуклеиновых кислот (аналогичных элементам строения биологической ДНК или РНК). Процесс начинается со специальных метастабильных структур нуклеиновых кислот, которые изменяют форму и связываются между собой в процессе актов цепной реакции только при первоначальном инициировании уникальной инициаторной нитью нуклеиновой кислоты. Инициаторная нить становится доступной для гибридизации, только когда она связывается со специфической биологической мишенью, обычно, через другую молекулу-зонд.
Вышеупомянутый контрастный материал может содержать контрастное вещество, в котором первоначально соединены два разных биохимических компонента или наночастицы, и только когда происходит связывание посредством цепной реакции со специфической мишенью, одна из наночастиц высвобождается из гибридизированного компонента в окружающую среду. В результате спектральная характеристика ослабления рентгеновского излучения контрастного вещества изменяется, и высвободившаяся наночастица не влияет на спектральную характеристику ослабления рентгеновского излучения области мишени. Вышеизложенное поясняется со ссылками на фигуры 2 и 3.
Как показано на фигуре 2, контрастное вещество содержит структуру 200 с первым компонентом 202 HCR и первой и второй наночастицами 204, 206, присоединенными к нему. Первая наночастица 204 имеет первую спектральную характеристику ослабления рентгеновского излучения, вторая наночастица 206 имеет вторую спектральную характеристику ослабления рентгеновского излучения, и комбинация наночастиц 204, 206, присоединенных к компоненту 202 HCR, имеет третью спектральную характеристику ослабления рентгеновского излучения. Данная особенность показана в связи с фигурой 3, на которой по y-оси представлено ослабление изображение в низкоэнергетическом окне (в единицах Хаунсфилда (HU)), и по x-оси показано ослабление изображения в высокоэнергетическом окне (в единицах Хаунсфилда (HU)). Первая кривая 302 представляет спектральную характеристику первой наночастицы 204; вторая кривая 304 представляет спектральную характеристику второй наночастицы 206; и третья кривая 306 представляет спектральную характеристику комбинации наночастиц 204, 206.
Как показано на обеих фигурах 2 и 3, часть структуры 200 присоединяется к инициатору 208, присоединенному к специфической мишени 210, как указано позицией 212. Некоторые дополнительные структуры 200 присоединяются к структуре 200, уже присоединенной к мишени 210, либо непосредственно, как указано позицией 214, либо косвенно, как показано позицией 216. Когда структура 200 присоединяется сама по себе, одна из наночастиц, например наночастица 206 высвобождается, и спектральная характеристика ослабления рентгеновского излучения следует первой кривой 302, как указано позицией 308. В приведенном примере в относительно высокой концентрации структуры 200 захватываются макрофагом 218 и в относительно низкой концентрации структуры 200 циркулируют в крови 220. Высвободившиеся наночастицы 206 также могут быть захвачены макрофагом 218 или циркулировать в крови 220. Спектральная характеристика отделившейся наночастицы 206 следует кривой 304, и спектральная характеристика нереагирующей структуры 200 следует кривой 306, включая структуру 200 в макрофагах 218, как показано позицией 310, и структуру 200, циркулирующую в крови 220, как показано позицией 312.
По существу, можно повысить специфичность обнаружения. Кроме того, полимеризация может развиваться линейно или экспоненциально и продолжаться, в принципе, пока доступен запас новых структур 200, или до тех пор, пока не вводят компонент, прерывающий реакцию. По существу, можно повысить чувствительность обнаружения.
Ниже приведено описание различных способов. Следует понимать, что описанные здесь этапы не ограничивают настоящее изобретение. По существу, в других вариантах осуществления порядок этапов может отличаться. Кроме того, другие варианты осуществления могут содержать большее или меньшее число этапов.
На фигуре 4 показан первый способ. На этапе 402, в объект или субъекта вводят молекулярный зонд. В одном случае молекулярный зонд содержит как область прицельного связывания, предназначенную для специфического связывания с выбранной биологической мишенью, так и область инициатора HCR, которая доступна для гибридизации, когда зонд связывается со специфической мишенью. Зонд может быть молекулой, которая может обнаруживать специфическую мишень и связываться с ней. Например, зонд может быть пептидом, аптамером, антителом или его фрагментами, нуклеотидной нитью или небольшой молекулой с нитью ДНК инициатора HCR, присоединенной к упомянутой молекуле и становящейся доступной для взаимодействия, когда зонд присоединяется к искомой мишени. На этапе 404, в объект или субъекта вводят мономерный компонент HCR. В одном случае мономерный компонент HCR может полимеризоваться по типу цепной реакции после инициирования нитью инициатора, доступной для взаимодействия.
На этапе 406, в объект или субъекта вводят контрастное вещество, содержащее структуру, содержащую, по меньшей мере, две частицы с разными спектральными характеристиками. Упомянутое вещество может изменять свои спектральные характеристики, как поясняется в настоящей заявке, например таким образом, что упомянутое вещество имеет одну спектральную характеристику, при присоединении к инициатору, и другую в состоянии неприсоединения к инициатору. Следует понимать, что контрастное вещество можно объединять с одним из мономеров HCR, или контрастное вещество может быть дополнительным компонентом, независимым от мономеров HCR. На этапе 408, объекта или субъекта сканируют, и полученные данные проекций реконструируют для формирования данных изображений. По желанию, на этапе 410, в пациента можно ввести прерыватель реакции для прерывания дальнейшей реакции HCR. Прерыватель реакции вводят по истечении предварительно заданного интервала времени, после специального указания от данных изображений или иначе. На этапе 412, формируют изображения по данным изображений. Данный способ может дополнительно повышать специфичность и чувствительность обнаружения.
На фигуре 5 изображен другой способ. На этап 502, в объект или субъекта вводят инициатор-зонд. На этапе 504, после подходящего времени задержки, обеспечивающего присоединение инициатора к сайту-мишени, в объект или субъекта вводят контрастное вещество, которое содержит компоненты HCR с наночастицами, как изложено в настоящем описании. В одном случае время задержки имеет значение порядка минут, часов и т.п. В другом случае, например, когда инициатор может быть доступен для взаимодействия только тогда, когда зонд присоединяется к сайту-мишени, инициатор и контрастное вещество можно вводить одновременно. На этапе 506, после подходящего времени задержки для обеспечения агрегирования контрастного вещества в сайте-мишени, сканируют объект или субъекта. По желанию, на этапе 508 можно вводить прерыватель реакции. На этапе 510 обрабатываются полученные данные изображения. Обработка может содержать ручной и/или автоматический анализ с использованием алгоритмических и/или программных инструментальных средств, с получением на выходе клинической, физиологической и/или функциональной информации об объекте или субъекте. Упомянутую информацию можно сохранять и/или различным образом представлять врачу. Упомянутый способ может повышать специфичность и чувствительность обнаружения.
На фигуре 6 изображен другой способ. На этапе 602, в объект или субъекта вводят инициатор-зонд. На этапе 604, после подходящего времени задержки, в объект или субъекта вводят контрастное вещество, которое содержит компоненты HCR с наночастицами, как изложено в настоящем описании. На этапе 606, после подходящего времени задержки, объект или субъекта сканируют. На этапе 608 выполняется определение, следует ли выполнять другое сканирование. Если следует, то на этапе 610 выполняется определение, следует ли еще вводить контрастное вещество. Если следует, то повторяют этапы 604-608. Если не следует, то повторяют этапы 606-608. Если дополнительных сканирований выполнять не требуется, то на этапе 612, по желанию, можно ввести прерыватель реакции. Полученные данные изображений обрабатываются и представляются после каждого сканирования и/или после процедуры в виде отдельной и/или суммарной информации сканирований. В одном неограничивающем примере приведенный способ позволяет контролировать изменения во времени и/или идентифицировать время, с которого начинается процесс HCR, например, для определения, когда вводить прерыватель реакции.
Следует понимать, что в связи с отслеживанием фармацевтического препарата, например отслеживанием активирования и/или функционирования лечебного средства (например, для химиотерапии и т.п.) и/или других лекарств, можно применить другие способы. При этом, лекарственные компоненты могут делать нить инициатора HCR доступной для взаимодействия, когда лекарство активируется, или когда лекарство осуществляет свое искомое физиологическое взаимодействие. При необходимости, введение лечебного средства в пациента можно выполнять на первом этапе последовательности клинической процедуры. Нить инициатора может быть частью лечебного средства, или нить инициатора может быть введена на следующем этапе в том случае, если нить инициатора связана с другим компонентом, который прицельно связывается с лекарственным компонентом. При выполнении последовательных сканирований, в пациента можно вводить, по меньшей мере, дополнительные фармацевтические препараты, например, на основании показаний из визуализирующих сканирований и/или по другим показаниям. Благодаря этому можно обеспечивать контролируемое введение фармацевтических препаратов. Данный подход можно объединять с фотодинамической терапией и/или другими приложениями. При фотодинамической терапии фотосенсибилизатор превращается и становится токсичным для клеток только в том случае, когда фотосенсибилизатор поглощает специфический внешний свет, который подводят локально. Конформационное превращение упомянутого лекарства можно использовать для разработки специфического действия на инициатор HCR.
Ниже приведено более подробное описание подходящих контрастных веществ.
В общем, присоединение структуры 200 к мишени 210 вызывает инициируемую цепную гибридизацию молекул нуклеиновых кислот, начинающуюся со стабильных мономерных шпилек или других более сложных структур нуклеиновых кислот. В одном случае стабильные мономерные шпильки вступают в цепную реакцию гибридизационных событий, с формированием спирали с разрывом, при инициировании нитью инициатора нуклеиновой кислоты. Короткие петли не поддаются инвазии со стороны комплементарных однонитевых нуклеиновых кислот, что допускает сохранение потенциальной энергии в форме петель. Потенциальная энергия высвобождается, когда инициированное конформационное изменение допускает гибридизацию с комплементарной нитью однонитевых оснований в петлях.
Инициатор 208, который инициирует изменение, может быть доступен для гибридизации только при активировании мишенью 210. Например, инициатор 208 может быть связан с другим молекулярным компонентом, который обнаруживает мишень 210 и только после этого делает инициатор 208 доступным для взаимодействия. Компонент HCR содержит, по меньшей мере, два разных вида наночастиц на основе тяжелых элементов, присоединенных посредством специфических мономеров ДНК. Наночастичные структурные элементы только одного типа высвобождаются из гидридизированных компонентов в окружающую среду только после связывания цепной реакцией с искомой биологической мишенью. Первоначальное соединение между первым наночастичным структурным элементом, который предназначен для присоединения к полимеризованному комплексу HCR, и вторым наночастичным структурным элементом, который предназначен для высвобождения, может осуществляться метастабильной слабой связью. Для облегчения высвобождения наночастиц одного вида во время полимеризации по HCR, слабая связь может иметь более сильную конкурентную связь, которая становится доступной для взаимодействия только тогда, когда происходит HCR. В одном случае данная реакция содержит замену одной гибридизируемой конфигурации ДНК другой гибридизируемой конфигурацией, которая является более предпочтительной в энергетическом или энтропийном отношении.
Ниже приведено описание различных подходящих метастабильных слабых связей. В одном случае открытая нить слабо гибридизирована с образованием комплементарной нитью замкнутой петли, которая является частью мономера шпильки. Данная конфигурация основана на относительно слабой гибридизации между первым сегментом петли в мономере шпильки и вторым комплементарным сегментом свободной нити. Феномен слабого притяжения к сегменту петли назван «комплементарным взаимодействием петель шпилек». Комплементарные нуклеотиды в двух сегментах взаимно притягиваются. Однако топология петель препятствует обычному изгибу двойной спирали гибридизированных структур, который предпочтителен энергетически. Когда становятся доступными конкурирующие свободные сегменты нити с нуклеотидной последовательностью, идентичной сегменту петли, второй свободный сегмент, который гибридизирован с петлей, будет стремиться к отделению от петли и гибридизации с идентичной комплементарной свободной нитью. Две позднее гибридизированных нити создают двойную спираль, которая предпочтительна энергетически. При данном подходе, оба разных наночастичных структурных элемента первоначально присоединены к мономеру, принадлежащему к первому типу основных компонентов HCR. Мономеры, которые принадлежат ко второму типу основных компонентов HCR, не содержат присоединенных наночастиц. Когда происходит процесс HCR, одна из двух наночастиц остается связанной с полимеризованным комплексом HCR, и другая наночастица отделяется от комплекса и высвобождается в окружающую среду.
В другом случае энергия накапливается тремя связанными нитями, образующими соединение «T-образной» формы. Данная конфигурация основана на накоплении энергии в соединения T-образной формы. При этом первоначальная структура содержит три нити, которые совместно гибридизированы, с оставлением в середине области, которая не может быть полностью гибридизирована или изогнута. Когда подходящая открытая нить, комплементарная к одной из трех нитей, становится доступной для взаимодействия в процессе HCR, достижимой становится новая энергетически предпочтительная конфигурация, которая содержит два отдельных структурных элемента двойной спирали, вместо «T-образной формы». Для достижения упомянутого результата, одна из трех нитей должна быть комплементарной к новой нити, доступной для взаимодействия, и две другие нити должны быть взаимно комплементарными. При данном подходе, основные компоненты HCR первоначально не содержат присоединенных наночастиц. Отдельный мономерный компонент удерживает вместе две разных наночастицы. Наночастицы двух типов связаны таким образом, что после того как происходит процесс HCR, одна наночастица связывается с полимеризованным комплексом HCR, и другая наночастица отделяется от комплекса и высвобождается в окружающую среду. Данный возможный вариант может обладать преимуществом в некоторых сценариях, так как компоненты с наночастицами можно вводить независимо от основных компонентов HCR. Конъюгацию двух наночастиц в виде структурного элемента, который отличается от основных мономеров HCR, можно также осуществить с использованием вышеупомянутой слабой связи свободной нити с нитью в виде петли петли. Упомянутую конъюгацию можно также осуществить с использованием слабой связи на основе нижеописанного обмена нитями.
Другой пример содержит обмен нитями, при котором короткая нить связывается с комплементарным участком в более длинной нити, при этом другая полностью комплементарная нить, соответствующая более длинной нити, становится доступной для взаимодействия только в процессе HCR. Данная конфигурация основана на относительно слабой гибридизации между первым сегментом нити и вторым, более коротким сегментом, который является комплементарным только к части нуклеотидной последовательности первого, более длинного сегмента, который становится доступным в процессе HCR; в сравнении с полной гибридизацией первого длинного сегмента с полностью комплементарным сегментом. Обмен нитями осуществляется посредством миграции ветвей путем случайных блужданий. Энергетический выигрыш достигается в связи с тем, что в конце процесса обеспечивается высокая стабильность двойной спирали. В некоторых исследованиях вышеописанный обмен нитями объясняется как энтропийный процесс. После того как вторая, более короткая нить отделяется от своей комплементарной части в первой, более длинной нити (которая, на данный момент, полностью гибридизирована с комплементарной, более длинной нитью), ее повторное присоединение к первой, более длинной нити является маловероятным, так как отсутствует свободный липкий конец (зацепка) для инициирования процесса миграции ветвей. Приведенная ситуация дополнительно повышает стабильность последнего состояния гибридизации.
Как кратко описано выше, полимеризацию HCR можно селективно прекращать при предварительно заданных условиях. Например, полимеризацию можно прекращать прекращением подачи компонентов HCR и удалением оставшихся компонентов. В другом случае, и как упоминалось выше, полимеризацию можно прекращать подачей подходящего прерывателя реакции. Например, в случае основной формы HCR из двух компонентов, быстрое введение простых нитей, которые являются комплементарными к нити инициатора, может прекратить процесс роста. В данном случае все свободные нити инициатора, содержащие нити, которые становятся доступными для взаимодействия в процессе HCR, будут гибридизироваться с новыми нитями. В еще одном случае полимеризация может иметь конечный экспоненциальный дендритный рост и прекращается автоматически, например после того как все поколения мономеров гибридизируются.
Примеры
Как показано на фигуре 7, контрастное вещество содержит структуру 700, которая содержит первый молекулярный структурный элемент или мономер 702 первого компонента HCR и первую и вторую наночастицы 704, 706, которые присоединены к нему. Контрастное вещество содержит также второй молекулярный структурный элемент или мономер 708 второго отличающегося компонента HCR, который не соединен с наночастицами. Первый мономер 702 присоединяется к инициатору 710, присоединенному к мишени 712. В результате одна из наночастиц 706 отделяется от структуры 700 и высвобождается к окружающую среду, и другая наночастица 704 остается присоединенной к полимеризованному комплексу 714 HCR. Второй мономер 708 присоединяется к первому мономеру 702, присоединенному к инициатору 710. Данный акт повторяется, за исключением того, что следующий первый мономер 702 присоединяется ко второму мономеру 708, вместо инициатора 710.
На фигуре 8 приведен первый пример упомянутой полимеризации в связи со структурой 700. Как показано, первая наночастица (N1) 704 присоединяется к первому мономеру (H1) 702 сильной стабильной связью, и вторая наночастица (N2) 706 конъюгирует посредством сильной стабильной связи с участком шпильки, который связан с первым мономером 702 метастабильной слабой связью 707. В пояснении, буквы указывают разные сегменты мономера ДНК. Буквы, помеченные звездочкой («*»), являются комплементарными к соответствующей непомеченной букве. Компоненты 702 и 708 являются стабильными в отсутствие инициатора (i) 710, который образует ядро на липком конце (именуемом также «зацепкой») компонента 702 и вступает во взаимодействие неискаженного замещения цепи, с открытием шпильки. Вновь доступный для взаимодействия липкий конец компонента 702 образует ядро на липком конце компонента 708 и открывает шпильку, с предоставлением доступа для взаимодействия к липкому концу на компоненте 708, который идентичен по последовательности инициатору 710. По существу, каждая копия инициатора 710 может проходить цепную реакцию из событий гибридизации между шпильками чередующихся мономеров 702 и 708 для формирования двойной спирали с разрывом, с амплификацией сигнала связывания инициатора.
Приведенному процессу можно дать следующее альтернативное описание. Вследствие присутствия инициатора d*e*, сегмент d мономера H1 присоединяется к d* инициатора, e* инициатора открывает пару ee* мономера H1 вследствие энергии, накопленной в петле f мономера H1. Липкий конец f* мономера H2 может присоединяться к сегменту f мономера H1, только когда петля f является открытой. Тогда, сегменты e*b* мономера H1 открывают сегменты eb мономера H2 вследствие энергии, накопленной в петлях d* и c мономера H2. Когда петля c открывается, она присоединяется к сегменту c* мономера H1 (который первоначально присоединен к петле c мономера шпильки, конъюгированного с наночастицей N2). Замещение происходит потому, что связь между двумя открытыми комплементарными сегментами сильнее, чем связь открытого сегмента с петлей. После данного процесса, N2 больше не присоединена к комплексу HCR. Когда H2 открывается, его сегменты d*e* формируют новый инициатор. Следует отметить, что сегменты c и c* являются относительно длинными (относительно общего сегмента петли в шпильке) для создания возможности метастабильного соединения открытого сегмента с петлей. Сегменты d и f являются относительно короткими, так что открытый комплементарный сегмент не может присоединяться к ним, когда они находятся в форме замкнутой петли.
На фигуре 9 представлен второй пример упомянутой полимеризации в связи со структурой 700. Основное различие между приведенным примером и примером, показанным на фигуре 8, состоит в том, что метастабильная слабая связь второй наночастицы N2 выполнена гибридизацией короткого сегмента, который можно замещать в процессе обмена нитями. N2 связана с H1 коротким сегментом c, который гибридизирован с c* мономера H1. H2 содержит петлю, которая состоит из сегмента c и сегмента k. В процессе HCR, петля kc мономера H2 открывается, k сначала гибридизируется с k* мономера H1. Следующий сегмент c открытой петли мономера H2 будет замещать сегмент c, конъюгированный с N2, в процессе обмена нитями. Новая конфигурация, в которой N2 отделена от комплекса HCR, является более предпочтительной в термодинамическом отношении.
На фигуре 10 изображен вариант, в котором контрастное вещество содержит структуру 1000, в которой наночастицы 704, 706 не присоединены к первому компоненту 708 HCR. Вместо этого, наночастицы 704, 706 связаны мономером 1002. Две наночастицы 704, 706 связаны с мономером 1002 таким образом, что одна из наночастиц 706 отделяется и высвобождается в окружающую среду, наночастица 704 остается связанной с полимеризованным комплексом 714 HCR. Настоящий вариант осуществления допускает отдельное введение наночастиц 704, 706 и компонентов 702, 708 HCR.
На фигуре 11 представлен первый пример в связи со структурой 1000. В присутствии инициатора d*e*, сегмент d мономера H1 присоединяется к d* инициатора, e* инициатора открывает пару ee* мономера H1, вследствие энергии, накопленной в петле f мономера H1. Липкий конец f* мономера H2 может присоединяться к сегменту f мономера H1 только в случае, когда петля f открыта. После этого сегменты e*b* мономера H1 открывают сегменты eb мономера H2, вследствие энергии, накопленной в петлях d* и c мономера H2. Сегменты d*e* мономера H2 открываются и формируют новый инициатор. Петля, обозначенная a, мономера H2, еще замкнута. Когда присутствует компонент с двумя наночастицами, компонент c*, который конъюгирован с N1, присоединяется к сегменту c, который был замкнутой петлей в H2 перед его гибридизацией в комплекс HCR. Сегмент g* в компоненте наночастицы открывает сегменты gg* в комплексе HCR вследствие энергии, накопленной в петле. Затем, сегмент a мономера H2 присоединяется к сегменту a* компонента наночастицы, вместо петли a шпильки, конъюгированной с N2. Замена происходит потому, что связь между двумя открытыми комплементарными сегментами сильнее, чем связь открытого сегмента с петлей. После данного процесса, к комплексу HCR присоединена только N1. Следует отметить, что в настоящем примере сегменты a и a* являются относительно длинными (в сравнении с общим сегментом петли в шпильке), что обеспечивает возможность связывания открытого сегмента с петлей. Сегменты c, d и f являются относительно короткими, так что открытые комплементарные сегменты не могут присоединяться к ним, когда они находятся в форме замкнутой петли.
На фигуре 12 представлен другой пример в связи со структурой 1000. Основное различие между настоящим примером и примером, представленным на фигуре 11, состоит в том, что метастабильная слабая связь наночастицы N2 осуществляется гибридизацией короткого сегмента, который можно заместить при помощи процесса обмена нитями. N2 соединяется с N1 коротким сегментом a, который гибридизируется с сегментом a*, конъюгированным с N1. H2 содержит петлю, которая построена из сегмента a и сегмента k. В процессе HCR и в присутствии компонента наночастицы, петля ka мономера H2 открывается, сначала k гибридизируется с k*, который конъюгирован с N1. Следующий сегмент a открытой петли мономера H2 будет замещать сегмент a, который конъюгируется с N2 в процессе обмена нитями. Новая конфигурация, в которой N2 отделена от комплекса HCR, является более предпочтительной в термодинамическом отношении.
На фигуре 13 представлен пример метастабильной связи на основе T-образного соединения. Сегменты a 1, a 2 и a 3 содержат в точности одинаковые нуклеотидные последовательности, и индексы предназначены только для облегчения описания (такие же условные обозначения приняты для комплементарных сегментов). N1 и N2 первоначально связаны посредством T-образной гибридизированной структуры. Петля a 3 a 3 * является частью одного из компонентов HCR. Когда петля замкнута, два комплементарных сегмента, составляющих петлю, обычно, притягиваются один к другому. Однако они не могут полностью гибридизироваться из-за топологии петли. Когда петля открывается в процессе HCR, будет иметь место притяжение g к g*, a 2 к a 3 *, a 2 * к a 3 и, затем, a 1 к a 1*. В конце приведенного процесса, N1 притягивается к комплексу HCR, и N2 отделяется. Новая конфигурация является более предпочтительной, так как содержит два участка двойной спирали вместо T-образной формы, которая не может быть полностью изогнутой.
На фигуре 14 представлен пример компонентов HCR, проходящих полимеризацию с экспоненциальным ростом. Экспоненциальный рост может повышать амплификацию мишени и чувствительность обнаружения. Как показано, в данном случае имеются четыре, Q1, Q2, E1 и E2, компонента HCR. Наночастица типа N1 постоянно присоединена к концам как Q2, так и E2, и наночастица типа N2 слабо присоединена короткими нитями к части липких концов как в Q2, так и в E2. В Q2 и E2, части липких концов являются первоначально доступными для взаимодействия. В присутствии инициатора, Q1 и Q2 формируют одну ветвь HCR. Когда петля f в Q1 открывается, она присоединяется к f* компонента Q2, а частично комплементарная нить (конъюгированная с N2) отделяется. Замещение происходит путем обмена нитями короткого сегмента с другим новым более длинным сегментом, который является комплементарным к большему числу нуклеотидных сайтов. Открытая петля c компонента Q2 инициирует другую ветвь HCR компонента E1 и компонента E2, и вновь с высвобождением наночастицы N2. Открытая петля d* компонента E2 инициирует новую ветвь компонента Q1 и компонента Q2.
Изобретение описано выше на примере предпочтительных вариантов осуществления. Специалистами, после прочтения и изучения вышеприведенного подробного описания, могут быть созданы модификации и изменения. Предполагается, что настоящее изобретение следует интерпретировать как содержащее все упомянутые модификации и изменения в той степени, в которой они заключены в объеме притязаний прилагаемой формулы изобретения или ее эквивалентов.
Claims (10)
1. Система визуализации, содержащая:
источник (110) излучения, который излучает излучение, которое пересекает область обследования;
детектор (116), который обнаруживает излучение, пересекающее область исследования и субъекта, расположенного в ней, и формирует сигнал, характеризующий энергию обнаруженного излучения;
селектор (122) данных, который выполняет дискриминацию сигнала по энергии на основании относящихся к энергетическим спектрам установочных параметров, соответствующих первой и второй спектральным характеристикам контрастного вещества, введенного в субъект, при этом контрастное вещество имеет первую спектральную характеристику ослабления при присоединении к мишени и вторую отличающуюся спектральную характеристику в состоянии неприсоединения к мишени; и
блок (134) реконструкции, который реконструирует сигнал на основании первой и второй спектральных характеристик и формирует данные объемного изображения, характеризующие мишень.
источник (110) излучения, который излучает излучение, которое пересекает область обследования;
детектор (116), который обнаруживает излучение, пересекающее область исследования и субъекта, расположенного в ней, и формирует сигнал, характеризующий энергию обнаруженного излучения;
селектор (122) данных, который выполняет дискриминацию сигнала по энергии на основании относящихся к энергетическим спектрам установочных параметров, соответствующих первой и второй спектральным характеристикам контрастного вещества, введенного в субъект, при этом контрастное вещество имеет первую спектральную характеристику ослабления при присоединении к мишени и вторую отличающуюся спектральную характеристику в состоянии неприсоединения к мишени; и
блок (134) реконструкции, который реконструирует сигнал на основании первой и второй спектральных характеристик и формирует данные объемного изображения, характеризующие мишень.
2. Система визуализации по п.1, в которой контрастное вещество содержит по меньшей мере два материала, имеющих K-край поглощения, и энергетические спектры излучаемого и обнаруженного излучения основаны на упомянутых двух материалах, имеющих K-край поглощения.
3. Система визуализации по п.1, в которой контрастное вещество содержит структуру с по меньшей мере двумя материалами с разными спектральными характеристиками, и один из упомянутых по меньшей мере двух материалов отделяется от структуры, когда структура присоединяется к мишени, из-за чего спектральные характеристики структуры изменяются с упомянутой первой спектральной характеристики на вторую отличающуюся спектральную характеристику.
4. Система визуализации по п.3, дополнительно содержащая процессорный компонент (140), который обрабатывает сигнал или данные изображения и выполняет различение упомянутых материалов на основании упомянутых первой и второй спектральных характеристик.
5. Система визуализации по п.3, дополнительно содержащая процессорный компонент (140), который обрабатывает сигнал или данные изображения и определяет отношение значений ослабления излучения упомянутых двух материалов.
6. Система визуализации по п.3, дополнительно содержащая процессорный компонент (140), который обрабатывает сигнал или данные изображения и определяет значения, характеризующие значения ослабления по меньшей мере одного из упомянутых материалов в разных локализациях в субъекте.
7. Система визуализации по п.3, дополнительно содержащая процессорный компонент (140), который обрабатывает сигнал или данные изображения и определяет время, когда упомянутое контрастное вещество направленного действия присоединилось к мишени.
8. Система визуализации по п.3, дополнительно содержащая процессорный компонент (140), который обрабатывает сигнал или данные изображения и определяет по меньшей мере одну из локальной или общей концентрации контрастного вещества в одной или более областях субъекта.
9. Система визуализации по п.3, дополнительно содержащая процессорный компонент (140), который обрабатывает сигнал или данные изображения и определяет скорость изменения присутствия контрастного вещества в субъекте.
10. Система визуализации по п.3, дополнительно содержащая процессорный компонент (140), который обрабатывает сигнал или данные изображения и выдает количественную оценку участков прицельного связывания.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10768308P | 2008-10-23 | 2008-10-23 | |
US61/107,683 | 2008-10-23 | ||
PCT/IB2009/054379 WO2010131082A1 (en) | 2009-05-12 | 2009-10-06 | Audio control based on window settings |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011120455A RU2011120455A (ru) | 2012-11-27 |
RU2529804C2 true RU2529804C2 (ru) | 2014-09-27 |
Family
ID=41394991
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011120455/14A RU2529804C2 (ru) | 2008-10-23 | 2009-10-06 | Молекулярная визуализация |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9925278B2 (ru) |
EP (1) | EP2344040B1 (ru) |
JP (1) | JP5492901B2 (ru) |
CN (1) | CN102196773B (ru) |
BR (1) | BRPI0914511A2 (ru) |
RU (1) | RU2529804C2 (ru) |
WO (1) | WO2010046796A1 (ru) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103339656B (zh) * | 2011-01-27 | 2017-04-19 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 谱成像 |
IN2014CN03620A (ru) * | 2011-11-10 | 2015-07-03 | Koninkl Philips Nv | |
US11021737B2 (en) | 2011-12-22 | 2021-06-01 | President And Fellows Of Harvard College | Compositions and methods for analyte detection |
JP6482460B2 (ja) * | 2012-06-14 | 2019-03-13 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | スペクトル画像解析ベースの意思決定支援、治療計画及び/または治療介入誘導 |
CN103720482B (zh) * | 2012-10-11 | 2016-01-20 | 财团法人工业技术研究院 | 影像重建方法与***及影像建构方法与*** |
US11337665B2 (en) * | 2013-03-15 | 2022-05-24 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Radiographic contrast agents for temporal subtraction and dual-energy x-ray imaging |
JP6305692B2 (ja) * | 2013-05-28 | 2018-04-04 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | X線診断装置 |
JP6359268B2 (ja) * | 2013-12-05 | 2018-07-18 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | X線ct装置 |
CN107666861B (zh) * | 2015-03-18 | 2022-03-01 | 皇家飞利浦有限公司 | 在利用尺寸不同的药物洗脱微球珠粒进行经动脉化疗栓塞之后的药物浓度确定 |
CA3022290A1 (en) * | 2016-04-25 | 2017-11-02 | President And Fellows Of Harvard College | Hybridization chain reaction methods for in situ molecular detection |
WO2018070992A1 (en) * | 2016-10-11 | 2018-04-19 | Avent, Inc. | System and method for echogenically enhancing nerve fibers using targeted metallic particles |
JP2021505866A (ja) * | 2017-12-04 | 2021-02-18 | エボニック オペレーションズ ゲーエムベーハー | 2つの材料の組み合わせを用いたesr信号のマスキングおよびその後の視覚化 |
WO2019144391A1 (en) * | 2018-01-26 | 2019-08-01 | National Institute Of Biological Sciences, Beijing | Use of ishcr for exm and solvent-based tissue clearing |
CN114441506B (zh) * | 2022-04-08 | 2022-06-21 | 港湾之星健康生物(深圳)有限公司 | 量子磁光传感器 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2238033C2 (ru) * | 1994-05-26 | 2004-10-20 | Дзе Каролинас Харт Инститьют | Микроволновое томографическое устройство для спектроскопии и способ ее осуществления |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4788706A (en) * | 1987-12-17 | 1988-11-29 | General Electric Company | Method of measurement of x-ray energy |
US6031892A (en) | 1989-12-05 | 2000-02-29 | University Of Massachusetts Medical Center | System for quantitative radiographic imaging |
AU7401394A (en) * | 1993-07-20 | 1995-02-20 | University Of Massachusetts Medical Center | In vivo nucleic acid hybridization method |
US20010024795A1 (en) * | 1997-02-26 | 2001-09-27 | Khaw Ban-An | Immunoassay technique using multispecific molecules |
US6751290B2 (en) * | 1998-09-08 | 2004-06-15 | Veritas Pharmaceuticals, Inc. | Radiographic assessment of tissue after exposure to a compound |
EP1263478A2 (en) * | 2000-03-16 | 2002-12-11 | Veritas Pharmaceuticals | Functional radiographic imaging methods and agents |
CN1336440A (zh) * | 2000-07-31 | 2002-02-20 | 夏庆杰 | 杂交链反应 |
US6813333B2 (en) * | 2002-11-27 | 2004-11-02 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Methods and apparatus for detecting structural, perfusion, and functional abnormalities |
US20040101088A1 (en) * | 2002-11-27 | 2004-05-27 | Sabol John Michael | Methods and apparatus for discriminating multiple contrast agents |
WO2004078043A1 (en) * | 2003-03-07 | 2004-09-16 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Method and imaging system for imaging the spatial distribution of an x-ray fluorescence marker |
US6950492B2 (en) * | 2003-06-25 | 2005-09-27 | Besson Guy M | Dynamic multi-spectral X-ray projection imaging |
WO2005098049A2 (en) * | 2004-03-25 | 2005-10-20 | California Institute Of Technology | Hybridization chain reaction |
US7209536B2 (en) * | 2004-11-19 | 2007-04-24 | General Electric Company | CT colonography system |
WO2006084382A1 (en) * | 2005-02-11 | 2006-08-17 | University Health Network | Compositions and methods for multimodal imaging |
US7727721B2 (en) * | 2005-03-08 | 2010-06-01 | California Institute Of Technology | Hybridization chain reaction amplification for in situ imaging |
US20060234261A1 (en) * | 2005-03-08 | 2006-10-19 | Pierce Niles A | Colorimetric readout of hybridization chain reaction |
JP2008541698A (ja) | 2005-05-03 | 2008-11-27 | アンサンブル ディスカバリー コーポレイション | 核酸検出のためのターンオーバープローブおよびその使用 |
JP5237812B2 (ja) | 2005-09-06 | 2013-07-17 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 複数エネルギー窓をもつ計算機断層撮影におけるデータ処理および解析 |
US20070121784A1 (en) * | 2005-09-20 | 2007-05-31 | Sectra Mamea Ab | X-ray imaging arrangement |
GB0519391D0 (en) * | 2005-09-22 | 2005-11-02 | Aion Diagnostics Ltd | Imaging agents |
US9492123B2 (en) * | 2005-09-26 | 2016-11-15 | Koninklijke Philips N.V. | Molecular imaging apparatus and method |
WO2007044727A2 (en) * | 2005-10-07 | 2007-04-19 | California Institute Of Technology | Pkr activation via hybridization chain reaction |
DE102005050834A1 (de) | 2005-10-20 | 2007-04-26 | Friedrich-Schiller-Universität Jena | Verwendung von langwelligen Azofarbstoffen als Löscher für fluoreszenzbasierende Nachweisreaktionen |
US20070258908A1 (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Lanza Gregory M | Detection and imaging of target tissue |
US7756239B2 (en) * | 2006-12-07 | 2010-07-13 | General Electric Company | Diagnostic imaging two non K-edge basis materials plus N K-edge contrast agents |
US7697657B2 (en) * | 2007-03-23 | 2010-04-13 | General Electric Company | System and method of density and effective atomic number imaging |
-
2009
- 2009-10-06 RU RU2011120455/14A patent/RU2529804C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2009-10-06 WO PCT/IB2009/054370 patent/WO2010046796A1/en active Application Filing
- 2009-10-06 US US13/125,842 patent/US9925278B2/en active Active
- 2009-10-06 JP JP2011532742A patent/JP5492901B2/ja active Active
- 2009-10-06 CN CN200980141813XA patent/CN102196773B/zh active Active
- 2009-10-06 EP EP09740541.9A patent/EP2344040B1/en active Active
- 2009-10-06 BR BRPI0914511A patent/BRPI0914511A2/pt not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2238033C2 (ru) * | 1994-05-26 | 2004-10-20 | Дзе Каролинас Харт Инститьют | Микроволновое томографическое устройство для спектроскопии и способ ее осуществления |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2344040B1 (en) | 2020-05-20 |
US9925278B2 (en) | 2018-03-27 |
JP5492901B2 (ja) | 2014-05-14 |
JP2012506281A (ja) | 2012-03-15 |
US20110208040A1 (en) | 2011-08-25 |
CN102196773A (zh) | 2011-09-21 |
EP2344040A1 (en) | 2011-07-20 |
RU2011120455A (ru) | 2012-11-27 |
BRPI0914511A2 (pt) | 2016-01-12 |
CN102196773B (zh) | 2013-09-25 |
WO2010046796A1 (en) | 2010-04-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2529804C2 (ru) | Молекулярная визуализация | |
Cormode et al. | Multicolor spectral photon-counting computed tomography: in vivo dual contrast imaging with a high count rate scanner | |
Si-Mohamed et al. | Review of an initial experience with an experimental spectral photon-counting computed tomography system | |
Kagadis et al. | In vivo small animal imaging: current status and future prospects | |
De Kemp et al. | Small-animal molecular imaging methods | |
Lewis et al. | Small animal imaging: current technology and perspectives for oncological imaging | |
JP2008149147A (ja) | がん撮像のためのシステム、方法及び装置 | |
Hu et al. | From PET/CT to PET/MRI: advances in instrumentation and clinical applications | |
Seevinck et al. | Factors affecting the sensitivity and detection limits of MRI, CT, and SPECT for multimodal diagnostic and therapeutic agents | |
JP2015524329A (ja) | ダイナミックコントラストエンハンストイメージングベースの透過性指標 | |
CN104379063B (zh) | 基于谱成像的决策支持、处置规划和/或介入引导 | |
EP2572735B1 (en) | Imaging diagnostics by combining contrast agents | |
EP3131467B1 (en) | Photon counting computed tomography using a combination of contrast agents for simultaneous visualization of anatomy and a plurality of materials | |
Wichmann et al. | Non-linear blending of dual-energy CT data improves depiction of late iodine enhancement in chronic myocardial infarction | |
Befera et al. | Comparison of 4D-microSPECT and microCT for murine cardiac function | |
Yerly et al. | In vitro optimization and comparison of CT angiography versus radial cardiovascular magnetic resonance for the quantification of cross-sectional areas and coronary endothelial function | |
Parghane et al. | PET/computed tomography and PET/MR imaging: basic principles, methodology, and imaging protocol for musculoskeletal applications | |
Schaeffter | Imaging modalities: principles and information content | |
Toufique et al. | Simulation study of a coincidence detection system for non-invasive determination of arterial blood time-activity curve measurements | |
Neglia et al. | Nuclear cardiology (PET and SPECT)—basic principles | |
Douraghy et al. | Preclinical Imaging | |
Wu et al. | Diagnostic and Treatment Response Imaging in Lymphomas | |
Erturk et al. | Imaging Tools in Human Research | |
Amato | Novel Contrast Agents in Photon-Counting Computed Tomography | |
Serinsöz et al. | Comparison of Imaging Modalities in the Diagnosis and Tumor Staging of Colorectal Adenocarcinoma |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161007 |