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研究介紹 生物醫學超音波影像實驗室 李百祺

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研究介紹生物醫學超音波影像實驗室

李百祺

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多元化學習!結合生物醫學與電子資訊科技已是前瞻研究趨勢!

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• 跨領域研究

–很有趣

–很有意義

–很有挑戰性

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What is Biomedical Engineering?

• Interdisciplinary area of Biology, Medicine and

Engineering.

• Prevention, diagnosis and therapy of diseases.

• Science, engineering and clinical applications.

• Full of innovations and combination of the state

of the arts.

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Physics

Systems

Signal Processing

Ultrasonic Imaging:

-Micro imaging

-Breast imaging

-Molecular imaging

Therapy:

-Cavitation

-Gene transfection

Photoacoustics:

-Imaging

-Nanoparticles

Systems:

-Transducer

-HW/SW

合作團隊:臺大醫學院、生命科學院、基因體中心、奈米中心、國家衛生院、成大、師大、中正、暨南,…等單位。跨領域研究:電子、物理、醫學、生命科學、化學、奈米材料。

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Ultrasonic Micro-Imaging

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From Research to Commercialization

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Cover of IEEE Trans. on UFFC, Jan. 2004

Mouse Tumor Micro-Imaging

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Ultrasound Assisted Therapy

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Microbubbles and Cavitation

From UC Davis

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Cavitation vs.

Gene Transfection/Cell Viability

Differential ICD (V-s)

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2

Tra

nsfe

ction R

ate

(%

)

10

20

30

40

50

60

Pressure

Concentration

Pulse length

Regressive curve

Differential ICD (V-s)

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2

Cell

Via

bili

ty (

%)

20

40

60

80

100

120Pressure

Concentration

Pulse length

Regressive curve

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Photoacoustic Imaging and

Gold Nanoparticles

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Optoacoustic (Photoacoustic) Imaging

From TAMU

From Fairway

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High frame rate photoacoustic imaging system

ultrasonic transducer

Lightguide

Cylindrical lens

Sample

Laser system: Q-switched Nd:YAG

(wavelength 1064 nm, pulse duration 8 ns

Pulse repetition freq. 15 frames/s)

Lightguides: fiber bundle (15,000 fibers)

(output: 3 mm X 30 mm illumination area)

Photoacoustic probe:

Optical: Light guide with cylindrical lens

Acoustic: Linear array with 128 channels

(pitch : 0.3 mm, fc = 5 MHz)

Reflecting foil: 9 μm

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Nanoprobe Designs

200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100

0.0

0.5

1.0

1.5

Ab

s.

Ab

so

rba

nc

e

Wavelength (nm)

AB

HER2Ab-AuNR785

A.R.=3.7

A

CXCR4Ab-AuNR1000

A.R.=5.9

B

785 nm

1000 nm

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Molecular Imaging with Two Targets

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Intravascular PA Imaging

IEEE Ultrasonics Symposium, 2006

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Wireless Medical Devices:- Transcranial Doppler

- Neural Stimulator

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12.1mm10.1mm

4.5mm

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• 跨領域研究–很有趣

–很有意義

–很有挑戰性

• 電機系的同學,在跨領域的環境中,發揮自己的專長–nVIDIA for Medical Imaging

–無線神經電刺激器

–血管內的影像世界

– ,…

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聯絡方式

• 博理館425室

• 02-33663551

[email protected]

• http://ultrasound.ee.ntu.edu.tw

• 生物醫學超音波影像實驗室: 明達館731室、博理館529室、慶齡中心、奈米中心、基因體中心6F