JP5993741B2 - 光音響造影剤に基づくアクティブな超音波イメージング - Google Patents
光音響造影剤に基づくアクティブな超音波イメージング Download PDFInfo
- Publication number
- JP5993741B2 JP5993741B2 JP2012533726A JP2012533726A JP5993741B2 JP 5993741 B2 JP5993741 B2 JP 5993741B2 JP 2012533726 A JP2012533726 A JP 2012533726A JP 2012533726 A JP2012533726 A JP 2012533726A JP 5993741 B2 JP5993741 B2 JP 5993741B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- imaging
- ultrasound
- nanoparticles
- ultrasonic
- region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0093—Detecting, measuring or recording by applying one single type of energy and measuring its conversion into another type of energy
- A61B5/0095—Detecting, measuring or recording by applying one single type of energy and measuring its conversion into another type of energy by applying light and detecting acoustic waves, i.e. photoacoustic measurements
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/48—Diagnostic techniques
- A61B8/481—Diagnostic techniques involving the use of contrast agent, e.g. microbubbles introduced into the bloodstream
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Pathology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
Description
Claims (14)
- イメージ処理モジュール、電磁気エネルギー照射手段および超音波トランスデューサーを具備し、光音響造影剤に基づくアクティブな超音波イメージングに基づく超音波診断装置の作動方法であって:
前記電磁気エネルギー照射手段が、ある領域内に位置づけられたナノ粒子を含むナノ粒子ベースの光音響造影媒体に適用されると、それに応答する前記ナノ粒子の吸収成分の断続的なオン及びオフのエネルギー吸収により、振動しているバブルを作り出す、パルス化された電磁気エネルギーを発生する第1ステップであって、前記断続的なエネルギー吸収の結果として、
(i)前記ナノ粒子の蒸発成分に相転移を引き起こし、バブルをもたらし、
(ii)更に、インタロゲーションする超音波によって検出可能な周波数で前記バブルは共鳴し、
前記ナノ粒子ベースの光音響造影媒体のパラメータは、超音波トランスデューサーの受信スペクトル感度曲線と、前記バブルの振動により出力されるパワースペクトルとが、それぞれが形成する領域に関して半分以上で重なり合うような態様で、調整される、第1ステップ;及び、
前記領域のアクティブな超音波イメージングを提供するために、前記超音波トランスデューサーにより、振動している前記バブルに高周波の超音波を当てることにより作り出されたエコーを、前記イメージ処理モジュールにより受信及び解析する、第2ステップ;
を含む作動方法。 - 前記ナノ粒子は、弾性被覆材を含む、請求項1に記載の作動方法。
- 前記造影媒体は更に、超音波造影媒体を含み、
前記ナノ粒子は、十分小さく毛細血管壁を通ることができ、
前記バブルは、前記ナノ粒子の各々の1つの中に作り出される、
請求項1に記載の作動方法。 - 前記第2ステップは、低いメカニカル・インデックスで実行される、
請求項1に記載の作動方法。 - 前記バブルの、前記領域の血管系への流入の一部が、前記血管系の外側に透過した時点で、前記第1ステップが開始され、前記超音波イメージングの提供が開始される、
請求項4に記載の作動方法。 - 前記時点での前記超音波イメージングは、永続的処理で実行される、請求項5に記載の作動方法。
- 前記第2ステップは、パルス・インバージョン・イメージングに従い実行される、請求項1に記載の作動方法。
- 前記第2ステップは、パワー・モジュレーション・イメージングに従い実行される、請求項1に記載の作動方法。
- 前記第2ステップは、コントラスト・パルス・シーケンスイメージングに従い実行される、請求項1に記載の作動方法。
- マイクロバブルベースの超音波造影剤のマイクロバブルが前記領域の血管系へ流入したことを検出するステップを更に含み、
前記第1ステップは、前記流入したことの検出に応答して開始される、
請求項1に記載の作動方法。 - 前記エコーを受信するステップ;及び
前記アクティブな超音波イメージングを提供するために、受信した前記エコーを解析するステップ;
を更に含む、請求項1に記載の作動方法。 - 前記第2ステップは、共通の方向で複数の超音波パルスを発するステップを含み、
前記解析するステップは、前記複数のパルスから反響したコヒーレントに結合しているデータを含む、
請求項11に記載の作動方法。 - 前記第2ステップは、
複数の超音波パルスに応答して受信される複数のエコーを作り出し、
前記解析するステップは、前記複数のエコーに基づく信号を結合させるステップ及び結合された前記信号を解析するステップ、
を含む、請求項11に記載の作動方法。 - トランスミッション・アクティベータとイメージ処理モジュールを具備する超音波装置であって、前記トランスミッション・アクティベータは:
ナノ粒子ベースの光音響造影物質の超音波造影剤としての利便性を高めるために、ある領域に位置づけられたナノ粒子を含む前記物質を励起させるためのパルス化された電磁気エネルギーを供給し、パルス化された前記電磁気エネルギーに応答する前記ナノ粒子の吸収成分の断続的なオン及びオフのエネルギー吸収により、振動しているバブルを作り出すよう構成され、前記断続的なエネルギー吸収の結果として、
(i)前記ナノ粒子の蒸発成分に相転移を引き起こし、バブルをもたらし、
(ii)インタロゲーションする超音波によって検出可能な周波数で前記バブルは共鳴し、
かつ、前記領域のイメージングを提供するために、励起された前記物質に、超音波を供給することによって振動している前記バブルに高周波の超音波を当て、前記超音波のエコーを作り出すようにさらに構成され、
前記イメージ処理モジュールは、前記領域のアクティブな超音波イメージングを提供するために、前記超音波のエコーを受信及び解析し、
前記造影剤のパラメータは、前記超音波を発生させる超音波トランスデューサーの受信スペクトル感度曲線と、前記バブルの振動により出力されるパワースペクトルとが、それぞれが形成する領域に関して半分以上で重なり合うことを可能とするように調整される、
ことを特徴とする超音波装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US25221409P | 2009-10-16 | 2009-10-16 | |
US61/252,214 | 2009-10-16 | ||
PCT/IB2010/054595 WO2011045734A1 (en) | 2009-10-16 | 2010-10-11 | Photoacoustic contrast agent based active ultrasound imaging |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013508005A JP2013508005A (ja) | 2013-03-07 |
JP2013508005A5 JP2013508005A5 (ja) | 2016-07-28 |
JP5993741B2 true JP5993741B2 (ja) | 2016-09-14 |
Family
ID=43416842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012533726A Active JP5993741B2 (ja) | 2009-10-16 | 2010-10-11 | 光音響造影剤に基づくアクティブな超音波イメージング |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9037218B2 (ja) |
EP (1) | EP2488097B1 (ja) |
JP (1) | JP5993741B2 (ja) |
CN (1) | CN102724911B (ja) |
WO (1) | WO2011045734A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4279328B2 (ja) * | 2007-05-07 | 2009-06-17 | 株式会社日立製作所 | 超音波撮像システム |
KR101141224B1 (ko) * | 2009-12-17 | 2012-05-04 | 한국과학기술원 | 펄스 레이저를 이용한 혈관 투과도 조절 장치 및 이를 이용한 혈관 투과도 조절 방법 |
US9427410B2 (en) | 2010-10-08 | 2016-08-30 | The University Of North Carolina At Chapel Hill | Formulation of acoustically activatable particles having low vaporization energy and methods for using same |
RU2013133959A (ru) * | 2010-12-22 | 2015-01-27 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Фотоакустическое повышение уровня сигнала микропузырьковыми контрастными веществами |
WO2014055832A1 (en) | 2012-10-04 | 2014-04-10 | The University Of North Carolina At Chapel Hill | Methods and systems for using encapsulated microbubbles to process biological samples |
DE102012223651A1 (de) * | 2012-12-18 | 2014-06-18 | Carl Zeiss Ag | Abbildungsverfahren für ein Resektat und Bilderzeugungsvorrichtung zum Durchführen eines solchen Abbildungsverfahrens |
KR102255403B1 (ko) * | 2013-07-21 | 2021-05-25 | 삼성메디슨 주식회사 | 결합된 광음향 및 초음파 진단 장치 및 방법 |
US10542918B2 (en) | 2013-10-23 | 2020-01-28 | Verily Life Sciences Llc | Modulation of a response signal to distinguish between analyte and background signals |
CN108601583B (zh) * | 2016-02-08 | 2021-05-11 | 富士胶片株式会社 | 声波图像生成装置及声波图像生成方法 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6548046B1 (en) | 1995-06-08 | 2003-04-15 | Barnes-Jewish Hospital | Site specific binding system, imaging compositions and methods |
US5706819A (en) | 1995-10-10 | 1998-01-13 | Advanced Technology Laboratories, Inc. | Ultrasonic diagnostic imaging with harmonic contrast agents |
US6095980A (en) | 1997-10-02 | 2000-08-01 | Sunnybrook Health Science Centre | Pulse inversion doppler ultrasonic diagnostic imaging |
US6508767B2 (en) | 2000-02-16 | 2003-01-21 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Ultrasonic harmonic image segmentation |
US6494841B1 (en) * | 2000-02-29 | 2002-12-17 | Acuson Corporation | Medical diagnostic ultrasound system using contrast pulse sequence imaging |
US6612989B1 (en) * | 2002-06-18 | 2003-09-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | System and method for synchronized persistence with contrast agent imaging |
US20050273010A1 (en) * | 2004-06-02 | 2005-12-08 | Shi William T | Method and system for ultrasound contrast-imaging |
US7575738B2 (en) | 2004-08-13 | 2009-08-18 | General Electric Company | Heat shock protein as a targeting agent for endothelium-specific in vivo transduction |
EP1819277A4 (en) * | 2004-11-12 | 2010-05-05 | Ltd Kpe | NANOTE PARTICLE-MEDIATED ULTRASOUND THERAPY AND DIAGNOSTIC IMAGE DISPLAY |
US7999161B2 (en) | 2005-01-22 | 2011-08-16 | Alexander Oraevsky | Laser-activated nanothermolysis of cells |
WO2007054544A1 (en) * | 2005-11-10 | 2007-05-18 | Bracco Research Sa | Detection of immobilized contrast agent in medical imaging applications based on flow dynamics analysis |
US20090227997A1 (en) * | 2006-01-19 | 2009-09-10 | The Regents Of The University Of Michigan | System and method for photoacoustic imaging and monitoring of laser therapy |
JP5432708B2 (ja) * | 2006-06-23 | 2014-03-05 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 光音響及び超音波合成撮像器のタイミング制御装置 |
US20080237028A1 (en) * | 2006-09-05 | 2008-10-02 | Hanoch Kislev | Nucleation in liquid, methods of use thereof and methods of generation thereof |
WO2008154043A2 (en) * | 2007-06-14 | 2008-12-18 | The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas | Near-infrared responsive carbon nanostructures |
US8361437B2 (en) * | 2007-08-28 | 2013-01-29 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Multimodal nanoparticles for non-invasive bio-imaging |
WO2009057021A2 (en) * | 2007-10-31 | 2009-05-07 | Koninklijke Philips Electronics N. V. | Photoacoustic imaging contrast agent and system for converting optical energy to in-band acoustic emission |
WO2009072022A1 (en) * | 2007-12-03 | 2009-06-11 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Ultrasonic contrast imaging with microbubble oscillation enhancement |
RU2013133959A (ru) * | 2010-12-22 | 2015-01-27 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Фотоакустическое повышение уровня сигнала микропузырьковыми контрастными веществами |
-
2010
- 2010-10-11 EP EP10777102.4A patent/EP2488097B1/en active Active
- 2010-10-11 JP JP2012533726A patent/JP5993741B2/ja active Active
- 2010-10-11 US US13/501,683 patent/US9037218B2/en active Active
- 2010-10-11 CN CN201080046243.9A patent/CN102724911B/zh active Active
- 2010-10-11 WO PCT/IB2010/054595 patent/WO2011045734A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2011045734A1 (en) | 2011-04-21 |
JP2013508005A (ja) | 2013-03-07 |
EP2488097B1 (en) | 2021-01-13 |
CN102724911A (zh) | 2012-10-10 |
EP2488097A1 (en) | 2012-08-22 |
US20120203103A1 (en) | 2012-08-09 |
US9037218B2 (en) | 2015-05-19 |
CN102724911B (zh) | 2016-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5993741B2 (ja) | 光音響造影剤に基づくアクティブな超音波イメージング | |
Şen et al. | Mechanical index | |
Xu et al. | High speed imaging of bubble clouds generated in pulsed ultrasound cavitational therapy-histotripsy | |
Sheeran et al. | Phase change events of volatile liquid perfluorocarbon contrast agents produce unique acoustic signatures | |
Gateau et al. | Combined passive detection and ultrafast active imaging of cavitation events induced by short pulses of high-intensity ultrasound | |
JP5094723B2 (ja) | 凝血塊を溶解するために組み合わされたイメージング及び治療トランスデューサを使用する方法 | |
JP5080989B2 (ja) | 関心物体の撮像 | |
US10674920B2 (en) | Ultrasonic imaging | |
US20120271167A1 (en) | Methods of Enhancing Delivery of Drugs Using Ultrasonic Waves and Systems for Performing The Same | |
JP5506998B2 (ja) | 光音響測定装置 | |
Zhou et al. | Variations of bubble cavitation and temperature elevation during lesion formation by high-intensity focused ultrasound | |
US20160262727A1 (en) | Acoustic detection of activated phase-change contrast agent | |
WO2007088709A1 (ja) | 光音響断層撮影装置及び光音響断層撮影方法 | |
JP2008543475A (ja) | チャープ反転超音波コントラスト撮像 | |
JP2013508005A5 (ja) | ||
Xu et al. | Bubble size distribution in acoustic droplet vaporization via dissolution using an ultrasound wide-beam method | |
Zhou et al. | Effect of pulse duration and pulse repetition frequency of cavitation histotripsy on erosion at the surface of soft material | |
EP2654551B1 (en) | Photo-acoustic signal enhancement with microbubble-based contrast agents | |
Arena et al. | Dual-frequency acoustic droplet vaporization detection for medical imaging | |
JP2008142355A (ja) | 画像形成システム | |
Vos | Single microbubble imaging | |
JP4387947B2 (ja) | 超音波治療装置 | |
Öquist | Acoustic Droplet Vaporization: An Assessment of How Ultrasound Wave Parameters Influence the Vaporization Efficiency | |
WO2015194004A1 (ja) | 超音波照射装置、及び方法 | |
McLaughlan et al. | The use of optically activated nanoparticles to enhance controlled lesion formation from high intensity focused ultrasound exposures |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131008 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140318 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140408 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140704 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150106 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150501 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20150513 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20150626 |
|
A524 | Written submission of copy of amendment under article 19 pct |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524 Effective date: 20160613 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160822 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5993741 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |