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Dual contrast enhancement method using contrast agents for cellular magnetic resonance imaging = 세포자기공명영상을 위한 조영제 조합에 의한 이중조영 방법
서명 / 저자 Dual contrast enhancement method using contrast agents for cellular magnetic resonance imaging = 세포자기공명영상을 위한 조영제 조합에 의한 이중조영 방법 / Young-Beom Kim.
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2009].
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This thesis analyses the effect of mixed usage of positive and negative contrast agents in cellular magnetic resonance imaging and proposes a method to enhance dual contrast using composite method. Paramagnetic gadolinium (Gd) chelates and superparamagnetic iron oxide particles (SPIOs) are widely used contrast agents for enhancing longitudinal and transverse relaxation in magnetic resonance imaging (MRI). Assuming the minimal mutual interactions between these two agents in vitro, this study examined the potential utility of combining these two contrast agents for the cell labeling and subsequent MRI visualization. Aqueous solution containing various concentrations of the two contrast agents were prepared as well as different concentration mixture of Gd- and SPIO-labeled glioma cells, suspended in Ficoll solution. Based on the examination of the relaxation properties, glioma cells that are co-labeled with varying amount of both Gd and SPIO, were prepared and subsequently characterized in terms of $T_1$ and $T_2$ relaxation time. In the experimental result, the composite MR contrast from the cells can be created by simultaneous labeling of the two distinct contrast agents. Consequently, the proposed method shows more diverse contrast conditions for the labeled cells can be expected and demonstrates the attainable dual contrast characteristics according to concentration of each contrast agent.

세포자기공명영상 기법은 생체내의 세포를 비침습적인 방법으로 영상화 하기 위해 연구되고 있는 자기공명영상 기술의 새로운 응용분야이다. 자기공명영상의 대조도(contrast)를 증대시키는 조영제를 이용하여 미세한 크기의 세포를 영상화한다. 상자성(paramagnetic) 및 초상자성(superparamagnetic) 조영제는 각각 양과 음의 대조도 증대효과를 이용하는 전형적인 자기공명 조영제로써, 각기 고유한 대조신호특성을 갖는다. 한편, 초상자성 조영제는 탁월한 음의 대조특성으로 최근 이를 이용한 세포영상화 연구가 활발하게 발표되고 있으나, 음의 대조특성으로 인해 정상 생체조직의 비 균일한 부위와의 구분이 모호한 단점이 문제로 지적되고 있다. 따라서 본 논문에서는 초상자성 조영제를 사용하여 양의 대조특성을 도출하는 자기공명영상기법을 제시하고, 두 가지 대표적인 세포자기공명영상의 조영제 특성을 분석하고, 서로의 단점을 보완하도록 두 조영제를 조합하여 사용하는 방법을 제안하였다. 먼저 초상자성 조영제로부터 양의 대조특성을 발생하는 기법을 제안하고 젤라틴과 동물실험을 통해 양의 대조도 특성을 고찰한다. 다음으로 상자성과 초상자성 조영제의 자기공명이완 특성을 분석하여, 두 조영제의 조합에 따른 특성을 예측하고, 생리식염수와 여러가지 세포레이블링 환경하에서 자기공명이완 특성을 측정하였다. 두 가지 다른 특성의 조영제는 서로의 자기공명이완 현상에 상호간섭이 크지 않음을 확인할 수 있었고, 이는 두 조영제의 혼합 사용이 가능하다는 의미로 해석할 수 있다. 혼합 농도는 두 조영제의 인체사용 허용 기준에 준하여 결정되었고, 이 혼합 농도 인근에서의 농도에 따른 자기공명 이완 특성을 분석하였다. 생리식염수와 세포 내에 레이블링된 조영제의 조합 환경에서 양과 음의 대조도를 동시에 발생할 수 있음을 확인하였고, 이는 각 조영제를 단독으로 사용한 경우에 비하여 다양한 범위의 자기공명 이완 특성을 도출할 수 있다는 의미로서 기존에 단독 사용하는 경우의 단점을 극복할 수 있는 방법을 제안 하였다. 또한 세포에 레이블링되는 조영제의 농도를 조절함으로써, 사용자가 원하는 특정 자기공명 이완율을 갖는 조합을 제조하여 실험 목적에 적합한 세포 자기공명 대조도를 획득할 수 있음을 검증하였다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {DEE 09015
형태사항 viii, 84 p. : 삽도 ; 26 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 김영범
지도교수의 영문표기 : Hyun-Wook Park
지도교수의 한글표기 : 박현욱
수록잡지정보 : "Positive Contrast Visualization for Cellular Magnetic Resonance Imaging using Susceptibility-weighted Echo-time Encoding". Magnetic Resonance Imaging, (2009)
학위논문 학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 전기및전자공학전공,
서지주기 References : p. 74-79
주제 MRI;cellular MRI;contrast agent;paramagnetic;superparamagnetic
자기공명영상;세포자기공명영상;조영제;상자성;초상자성
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