scholarly journals In vivo functional imaging with SPECT and PET

2001 ◽  
Vol 89 (4-5) ◽  
Author(s):  
H. Herzog
Keyword(s):  
Spatial Information ◽  
Single Photon ◽  
Photon Emission ◽  
The Body ◽  
Emission Computed Tomography ◽  
Physiological Processes ◽  
Positron Emission ◽  
In Vivo Functional Imaging ◽  
Photon Emission Computed Tomography

Nuclear medicine methods permit the visualisation of a variety of metabolic and physiological processes all over the body. Although planar scintigraphy has been found useful for many questions, detailed spatial information about the diseased organ can only be obtained with tomographic methods. Dependent on the radionuclide involved, two different tomographic procedures are available: single photon emission computed tomography (SPECT) and positron emission tomography (PET). The first part of this paper describes shortly the historical development of these methods as well as their technical and methodological basics. To elucidate the large variety of possible applications, an overview of SPECT and PET procedures utilised in research as well as in clinical practice are presented. Furthermore, both methods are compared and their individual advantages are pointed out.

Basic principles and technological state of the art: SPECT

ESC CardioMed ◽  
2018 ◽  
pp. 573-577
Author(s):  
Alessia Gimelli ◽  
Riccardo Liga
Keyword(s):  
Single Photon ◽  
Imaging Modality ◽  
Photon Emission ◽  
Nuclear Imaging ◽  
The Body ◽  
Emission Computed Tomography ◽  
Non Invasive ◽  
Photon Emission Computed Tomography ◽  
Invasive Evaluation

Single-photon emission computed tomography (SPECT) photons as a medical imaging technique detects the radiation emitted by radioisotopes injected into the body to provide in vivo measurements of regional tissue function. From its introduction in the cardiologic clinical field, nuclear imaging has classically represented the reference technique for the non-invasive evaluation of myocardial perfusion, becoming the most frequently performed imaging modality for the functional assessment of patients with ischaemic heart disease.

Basic principles and technological state of the art: SPECT

2018 ◽  
Author(s):  
Alessia Gimelli ◽  
Riccardo Liga
Keyword(s):  
Single Photon ◽  
Imaging Modality ◽  
Photon Emission ◽  
Nuclear Imaging ◽  
The Body ◽  
Emission Computed Tomography ◽  
Basic Principles ◽  
Non Invasive ◽  
Photon Emission Computed Tomography

Single-photon emission computed tomography (SPECT) photons as a medical imaging technique detects the radiation emitted by radioisotopes injected into the body to provide in vivo measurements of regional tissue function. From its introduction in the cardiologic clinical field, nuclear imaging has classically represented the reference technique for the non-invasive evaluation of myocardial perfusion, becoming the most frequently performed imaging modality for the functional assessment of patients with ischaemic heart disease.

scholarly journals In vivo imaging of molecular targets and their function in endocrinology

2008 ◽  
Vol 40 (6) ◽  
pp. 253-261 ◽  
Author(s):  
Joanna E Burdette
Keyword(s):  
Computed Tomography ◽  
New Technologies ◽  
Single Photon ◽  
Target Identification ◽  
Photon Emission ◽  
Molecular Targets ◽  
Emission Computed Tomography ◽  
Positron Emission ◽  
Photon Emission Computed Tomography

Imaging is one of the fastest growing fields of study. New technologies and multimodal approaches are increasing the application of imaging to determine molecular targets and functional processes in vivo. The identification of a specific target, transporter, or biological process using imaging has introduced major breakthroughs to the field of endocrinology primarily utilizing computed tomography, magnetic resonance imaging, ultrasonography, positron emission tomography, single-photon emission computed tomography, and optical imaging. This review provides a general background to the specific developments in imaging that pertains to in vivo function and target identification in endocrine-based diseases.

scholarly journals The Human Sodium Iodide Symporter as a Reporter Gene for Studying Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus Pathogenesis

mSphere ◽  
2018 ◽  
Vol 3 (6) ◽  
Author(s):  
Svetlana Chefer ◽  
Jurgen Seidel ◽  
Adam S. Cockrell ◽  
Boyd Yount ◽  
Jeffrey Solomon ◽  
...  
Keyword(s):  
Computed Tomography ◽  
Disease Progression ◽  
Reporter Gene ◽  
Single Photon ◽  
Photon Emission ◽  
Emission Computed Tomography ◽  
Sodium Iodide Symporter ◽  
Positron Emission ◽  
Photon Emission Computed Tomography

ABSTRACT Single photon emission computed tomography (SPECT) is frequently used in oncology and cardiology to evaluate disease progression and/or treatment efficacy. Such technology allows for real-time evaluation of disease progression and when applied to studying infectious diseases may provide insight into pathogenesis. Insertion of a SPECT-compatible reporter gene into a virus may provide insight into mechanisms of pathogenesis and viral tropism. The human sodium iodide symporter (hNIS), a SPECT and positron emission tomography reporter gene, was inserted into Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV), a recently emerged virus that can cause severe respiratory disease and death in afflicted humans to obtain a quantifiable and sensitive marker for viral replication to further MERS-CoV animal model development. The recombinant virus was evaluated for fitness, stability, and reporter gene functionality. The recombinant and parental viruses demonstrated equal fitness in terms of peak titer and replication kinetics, were stable for up to six in vitro passages, and were functional. Further in vivo evaluation indicated variable stability, but resolution limits hampered in vivo functional evaluation. These data support the further development of hNIS for monitoring infection in animal models of viral disease. IMPORTANCE Advanced medical imaging such as single photon emission computed tomography with computed tomography (SPECT/CT) enhances fields such as oncology and cardiology. Application of SPECT/CT, magnetic resonance imaging, and positron emission tomography to infectious disease may enhance pathogenesis studies and provide alternate biomarkers of disease progression. The experiments described in this article focus on insertion of a SPECT/CT-compatible reporter gene into MERS-CoV to demonstrate that a functional SPECT/CT reporter gene can be inserted into a virus.

scholarly journals Radio-nanomaterials for biomedical applications: state of the art

2016 ◽  
Vol 8 (3) ◽  
Author(s):  
Weifei Lu ◽  
Hao Hong ◽  
Weibo Cai
Keyword(s):  
Biomedical Applications ◽  
Single Photon ◽  
Photon Emission ◽  
Chemical Properties ◽  
Emission Computed Tomography ◽  
Positron Emission ◽  
Conventional Manner ◽  
Kinetics Of ◽  
Photon Emission Computed Tomography

AbstractThe incorporation of radioactive isotope(s) into conventional nanomaterials can bring extra properties which are not possessed by original materials. The resulting radioactive nanomaterials (radio-nanomaterials), with added physical/chemical properties, can be used as important tools for different biomedical applications. In this review, our goal is to provide an up-to-date overview on these applications using radio-nanomaterials. The first section illustrates the utilization of radio-nanomaterials for understanding of in vivo kinetics of their parent nanomaterials. In the second section, we focus on two primary applications of radio-nanomaterials: imaging and therapeutic delivery. With various methods being used to form radio-nanomaterials, they can be used for positron emission tomography (PET), single-photon emission computed tomography (SPECT), and multimodal imaging. Therapeutic isotopes-loading radio-nanomaterials can possess selective killing efficacy of diseased cells (e.g. tumor cells) and can provide promises for certain isotopes which are not able to be used in a conventional manner. The successful and versatile biomedical applications of radio-nanomaterials warrants further investigations of those materials and their optimizations can pave the way to future imaging guidable, personalized treatments in patients.

scholarly journals Κατασκευή εξειδικευμένων συστημάτων Γ- κάμερας απεικόνισης πειραματόζωων και μικρών οργάνων

2016 ◽  
Author(s):  
Μαρία Γεωργίου
Keyword(s):  
Computed Tomography ◽  
Single Photon ◽  
Photon Emission ◽  
Emission Computed Tomography ◽  
Single Photon Emission ◽  
Positron Emission ◽  
Single Photon Emission Computed ◽  
Magnetic Resonance Imaging Mri ◽  
Photon Emission Computed Tomography

Η μοριακή απεικόνιση ορίζεται ως η in-vivo μη επεμβατική απεικόνιση, αξιολόγηση και ποσοτικοποίηση των φυσιολογικών και παθολογικών διεργασιών ενός ζωντανού οργανισμού σε πραγματικό χρόνο. Οι ιχνηθέτες που έχουν αναπτυχθεί τα τελευταία χρόνια για την μοριακή απεικόνιση είναι κατάλληλα σχεδιασμένοι ώστε να στοχεύουν σε συγκεκριμένα μόρια που εκφράζουν τις διεργασίες του οργανισμού σε λειτουργικό και μεταβολικό επίπεδο. Τα δεδομένα που παράγονται από τις μελέτες μοριακής απεικόνισης βοηθούν στην κατανόηση βιολογικών φαινομένων, στην αναγνώριση παθολογικών περιοχών και στην ανάδειξη των παθοφυσιολογικών μηχανισμών των νόσων. Επομένως, η μοριακή απεικόνιση συνεισφέρει σημαντικά όχι μόνο στην πρόγνωση αλλά και στη διάγνωση, στην παρακολούθηση των θεραπευτικών σχημάτων και στην ανακάλυψη νέων φαρμάκων. Σήμερα, υπάρχουν πέντε κύριες μέθοδοι μοριακής απεικόνισης: α) η απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (Magnetic Resonance Imaging –MRI), β) η απεικόνιση αξονικής τομογραφίας (Computed Tomography – CT), γ) η υπερηχοτομογραφία (Ultrasound – US), δ) η οπτική απεικόνιση (Optical Imaging) και ε) οι ραδιοϊσοτοπικές απεικονιστικές μέθοδοι υπολογιστικής τομογραφίας μονοφωτονιακής εκπομπής (Single Photon Emission Computed Tomography - SPECT) και τομογραφίας εκπομπής ποζιτρονίων (Positron Emission Tomography - ΡΕΤ). Αναλόγως της βιοχημικής φυσιολογικής ή παθολογικής διεργασίας του οργανισμού που θέλουμε να απεικονίσουμε, επιλέγεται η κατάλληλη απεικονιστική μέθοδος με κατάλληλο ιχνηθέτη, αν και ο συνδυασμός περισσότερων μεθοδολογιών παρέχει συμπληρωματική πληροφορία. Σημαντική θέση στην μοριακή απεικόνιση κατέχουν οι ραδιοϊσοτοπικές μέθοδοι καθώς μαζί με τις οπτικές μεθόδους αποτελούν την αφετηρία αυτής. Τα εμπορικά διαθέσιμα κλινικά SPECT και ΡΕΤ συστήματα όπως και τα υβριδικά συστήματα SPECT/CT και ΡΕΤ/CT ή ΡΕΤ/MRI χρησιμοποιούνται ευρέως στην ογκολογία για τη διάγνωση, σταδιοποίηση και παρακολούθηση της θεραπείας της νόσου, αλλά και για τη διάγνωση άλλων ασθενειών όπως νευρολογικές και καρδιολογικές παθήσεις. Με την εξέλιξη της τεχνολογίας, τα απεικονιστικά συστήματα βελτιώνονται συνεχώς και η τάση που επικρατεί τη τελευταία δεκαετία είναι η ανάπτυξη εξειδικευμένων απεικονιστικών συστημάτων συγκεκριμένων οργάνων, πχ εγκέφαλος, μαστός, καρδιά, προστάτης, τα οποία προσφέρουν πολύ υψηλές επιδόσεις συγκριτικά με τα αντίστοιχα κλινικά που είναι σχεδιασμένα για ένα μεγάλο εύρος εφαρμογών. Τα νέα εξειδικευμένα συστήματα SPECT και ΡΕΤ βασίζονται στους φωτοπολλαπλασιαστές νέας γενιάς (φωτοπολλαπλασιαστές ευαισθησίας θέσης), οι οποίοι έχουν μικρές διαστάσεις, υψηλή χωρική διακριτική ικανότητα και έτσι επιτρέπουν την κατασκευή ανιχνευτών που να απεικονίζουν μόνο το υπο-εξέταση όργανο μειώνοντας την επίδραση της ακτινοβολίας των υπόλοιπων οργάνων. Με αυτό τον τρόπο είναι δυνατή η απεικόνιση δομών σε επίπεδο μερικών χιλιοστών (1-2 mm) σε αντίθεση με τα κλινικά συστήματα των οποίων η χωρική διακριτική ικανότητα είναι της τάξης των 5-8 mm. Εκτός από την κλινική πράξη, τα εξειδικευμένα SPECT και ΡΕΤ συστήματα βρίσκουν ιδιαίτερη εφαρμογή στην απεικόνιση πειραματόζωων, ένα πεδίο που συνήθως αποτελεί το βασικό χώρο καινοτομίας πριν την κλινική μεταφορά.Η παρούσα διδακτορική διατριβή στοχεύει στη σχεδίαση, βελτιστοποίηση και κατασκευή εξειδικευμένων σπινθηρογραφικών συστημάτων για την απεικόνιση πειραματόζωων, τη σπινθηρομαστογραφία και την απεικόνιση του λεμφαδένα. Συγκεκριμένα, αρχικά μελετήθηκε ένα πρότυπο σύστημα σπινθηρομαστογραφίας και ακολούθως κατασκευάστηκαν δύο ολοκληρωμένα συστήματα, το πρώτο για την ολόσωμη απεικόνιση μυών και το δεύτερο για την απεικόνιση των λεμφαδένων με υψηλή ευαισθησία.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document