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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
• 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