Bibliographic Metadata

Title
Contrast agents in photoacoustic imaging / Petra Hartmair BSc
AuthorHartmair, Petra Irene
CensorPaltauf, Guenther
PublishedGraz, April 2017
Description71 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Institutional NoteKarl-Franzens-Universität Graz, Masterarbeit, 2017
Annotation
Zusammenfassungen in Deutsch und Englisch
LanguageEnglish
Document typeMaster Thesis
Keywords (GND)Photoakustische Spektrometrie / Kontrastmittel
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-113939 Persistent Identifier (URN)
Restriction-Information
 The work is publicly available
Files
Contrast agents in photoacoustic imaging [14.22 mb]
Links
Reference
Classification
Abstract (German)

Die photoakustische Bildgebung ist ein biomedizinisches Verfahren, das den photoakustischen Effekt ausnützt um in vivo und ex vivo Bilder von biologischen Geweben zu erstellen. Laserpulse werden dabei von biologischen Absorbern zu Ultraschallwellen umgewandelt, welche von einem Detektor aufgenommen werden. Im nahen Infrarot, wo die größte Eindringtiefe in das Gewebe möglich ist, absorbieren körpereigene Absorber sehr schwach und daher werden externe Absorber eingesetzt um den Kontrast und die Auflösung zu verbessern.In dieser Arbeit wurde das Kontrastmittel Indocyanine Grün (ICG) charakterisiert, indem seine Absorptionseigenschaften und seine Langzeitstabilität untersucht wurden. Außerdem wurde untersucht, ob sich eine Kochsalzlösung oder eine Albuminlösung besser als Lösungsmittel eignet. ICG wurde weiters als Kontrastmittel in Phantomproben und in biologischen Proben bei der photoakustischen Tomographie eingesetzt.Albumin stabilisierte das ICG über einige Tage und zeigte ein Absorptionsmaximum bei ungefähr 790 nm. In der Kochsalzlösung hingegen nahm die Absorption von der ersten Minute an rapide ab, was diese Lösung als Lösungsmittel unbrauchbar macht. Es war möglich, einige Gallengänge einer Mäuseleber und das Blutgefäßsystem eines Mäusehirns zu rekonstruieren.

Abstract (English)

Photoacoustic (PA) imaging is a biomedical imaging technique that uses the PA effect to generate in vivo and ex vivo images of biological tissue. Intrinsic and exogenous contrast agents transfer laser-generated energy in acoustic emissions, which carry information about the absorption property inside tissues and are detected by an ultrasound transducer. Due to strong optical absorption and scattering, the penetration depth of visible light is limited to a few centimetres. To maximise the penetration depth, near-infrared (NIR) light is used. However, the endogenous contrast agents, like haemoglobin or melanin, are rather poor absorbers at these wavelengths, so exogenous contrast agents are introduced to overcome this problem. The advantages of these contrast agents are a contrast and a resolution improvement at a high penetration depth.In this thesis the contrast agent indocyanine green (ICG) is characterized by investigating the absorption properties and the long-time stability. Furthermore, different concentrations of ICG in different solvents are investigated to determine the most suitable combination of these for photoacoustic imaging. ICG was used in different phantom and biological samples during PA tomography.An albumin solution as a solvent led to a stabilization of the ICG over the first few days and to a maximum absorption at about 790 nm, whereas in a sodium chloride solution the absorption of ICG decreased rapidly. It was possible to image some bile ducts of a mouse liver and the blood vessel structure of a mouse brain using ICG as a contrast agent.

Stats
The PDF-Document has been downloaded 44 times.