Full-3D 光音響 高解像度イメージングシステムNexus 128

小動物イメージング用

光音響３D ボリュウム・イメージング光音響 高解像度イメージングシステム Nexus128 は、迅速に小動物の完全な三次元光音響イメージングを得る事が出来るシステムです。半球内に螺旋状に配置された 128 個の検出器が、立体的な光音響シグナルを同時に取得します。

3D 全方向に対し高い分解能迅速な３次元イメージ取得

プローブの高感度分析

三洋貿易株式会社

光音響３D ボリュウム・イメージング

光音響 高解像度イメージングシステム Nexus128 は、迅速に小動物の完全な三次元光音響イメージングを得る事が出来るシステムです。半球内に螺旋状に配置された 128 個の検出器が、立体的な光音響シグナルを同時に取得します。従来からある二次元断層イメージの合成による三次元イメージ構成と異なり、三次元の各方向に対して同一の空間分解能を持ち、検出視野は均一なサイズのボクセルによって構成されます。この立体的な光音響シグナルの取得は、空間分解能・感度・定量精度並びに三次元イメージ取得時間に貢献します。

レーザー導入部より様々な波長のパルスレーザーを照射

小動物用トレー

光音響イメージングでは、パルスレーザー光を生体組織に照射します。照射された生体組織では、熱を吸収し 10-3K 程度の温度上昇と共に熱膨張を起こします。連続するパルスによって繰返される加熱と冷却は、光音響シグナルと呼ばれる熱膨張による超音波を発生させます。

イメージングシステム

3D ボリュウムイメージング

生体組織から発生した光音響シグナルは、Nexus128 の半球ボウル内に螺旋状に配置された 128 個の検出器によって検出されます。イメージング中に、この半球ボウルは水平左右方向に回転を行います。

パルスレーザー

アドバンテージ

0.2 × 0.2 × 0.2 mm 等方性ボクセル

Nexus128 では、小動物用トレーの下部に検出器の備え付けられた半球状のボウルがあります。ボウル底部にあるレーザー導入部から導入されたパルスレーザーは、トレー上の小動物に照射されます。

螺旋状に配置された 128 個の検出器は、半球ボウルが回転する事によって、様々な空間的位置や角度から光音響シグナルを検出する事が出来ます。二次元断層イメージングでは、個別スキャンのスライスイメージを重ね合わせ三次元画像を再構成しますが、Nexus128 では 1回のスキャンによって高分解能な三次元イメージを取得します。

Nexus128 の 3D ボリュウムイメージングは、高い解像度を誇ります。光音響シグナルから再構成されたイメージは、0.2×0.2×0.2mm の等方性ボクセルによって均一に構成されます。従って、二次元断層イメージングでは得られない、高い等方的な解像度を得る事が出来ます。

Nex128 の 3D ボリュームイメージングは、• 空間分解能• 感度• アニマルハンドリング• スキャンスピード• スループット

等のアドバンテージがあります。

アプリケーション

アニマルハンドリング

写真：トレー上のヌードマウス

アプリケーション例

＜癌領域＞• プローブ・アップテイク分析• 酸素飽和度測定• 三次元腫瘍ボリュウム測定• 腫瘍血管系のイメージング並びに定量（ヘモグロビン）

＜ DDS 領域＞• プローブ・アップテイクの経時的解析• 脳内のプローブ分布解析

＜その他＞• 文献リスト ( 抜粋 ) をご参照ください。

イメージング例

＜神経膠芽腫＞マウスの神経膠芽腫脳腫瘍をターゲットとする分子診断薬を使用しイメージングを行う。イメージの経時的変化は、マウスの脳組織中の分子診断薬のアップテイクの変化を表している。新薬の開発において使用される、最も一般的なアプリケーションになる。これらのスキャンは、マウス脳内の神経膠芽腫脳腫瘍をイメージングした物であり、脳全体を同時に 3D ボリュウムイメージングする事によって得られたイメージングになります。Images courtesy of MIPS Lab, Stanford

＜ペプタイド分子プローブ＞NIR を吸収する Cy7 によってラベリングされたペプタイド分子プローブを使用した、マウスの結腸ガンイメージング。レーザー波長840nm にてイメージングした左側イメージは、殆ど Cy7 の吸収が起こらないのでヘモグロビンの分布を表している。中央イメージは、Cy7の最大吸収波長である800nmでのスキャンから840nmのスキャンを差し引いたイメージであり、Cy7の分布を表す。右側イメージは、ヘモグロビン分布に Cy7 分布を色を付けて重ね合わせたイメージになる。Courtesy of NTR, Dr. Wang Lab, UMich

文献リスト（抜粋）

Nexus128 を使用した研究成果発表の抜粋リストになります。

Gold Nanorods for Ovarian Cancer Detection with Photoacoustic Imaging and Resection Guidance via Raman Imaging in Living MiceJesse V. Jokerst, † Adam J. Cole, † Dominique Van de Sompel, † and Sanjiv S. Gambhir*, † , ‡† Molecular Imaging Program at Stanford (MIPS), Department of Radiology, Stanford University, 318 Campus Drive, Stanford, California 94305-5427, United States,and ‡ Bioengineering, Materials Science & Engineering, Bio-X, Stanford University, Stanford, California 94305, United StatesACS Nano, 2012, 6 (11), pp 10366–10377

Activatable probes for photoacoustic imaging of furin activity in living miceAuthors: Anca Dragulescu-Andrasi, Rajasekhar Sri Kothapalli,Grigory A. Tikhomirov, Jianghong Rao, and Sanjiv S. Gambhir,Molecular Imaging Program at Stanford and Bio-X Program, Stanford University School of Medicine, Stanford, California, USA.WMIC 2012 Abstract

Improving Image Quality by Accounting for Changes in Water Temperature during a Photoacoustic Tomography ScanDominique Van de Sompel, Laura Sarah Sasportas, Anca Dragulescu-Andrasi, Sarah Bohndiek, Sanjiv Sam Gambhir*Molecular Imaging Program at Stanford (MIPS), Stanford University School of Medicine, Stanford University, Stanford, California, United States of AmericaPLOS ONE | www.plosone.org 11 October 2012 | Volume 7 | Issue 10 | e45337

Improving Photoacoustic Tomography Image Reconstruction by Accounting for Changes in Water TemperatureDominique Van de Sompel, Laura Sarah Sasportas, Anca, Dragulescu-Andrasi, Sarah Bohndiek and Sanjiv Sam GambhirMolecular Imaging Program at Stanford, Stanford University School of Medicine, Stanford, CA, 943052012 Optical Society of America

技　術　仕　様

三洋貿易株式会社　科学機器事業部〒 101-0054 東京都千代田区神田錦町 2 丁目 11 番地 TEL 03-3518-1191 FAX 03-3518-1237

輸入発売元： 製造元：

米国 Endra,Inc.

シ　ス　テ　ム　構　成モデル名 Nexus128

イメージング方式 三次元同時光音響シグナル検出方式検出器数 128 個

検出器配置 半球内螺旋状中心周波数 5MHz

レーザー種類 Nd YAG レーザーレーザー波長 可変 680-950nm

レーザーパルス反復速度 20Hz寸法 0.9 X 0.7 X 1.1 m (WXDXH)

付属品 画像処理用コンピューターシステム

イメージング　仕様三次元視野 >25mm

視野ボクセル構成 0.1mm サイズボクセル　256X256X256空間分解能（三次元の各方向に対する） <280 μ m

三次元イメージ取得速度 3 秒（三次元）