术中精准医学诊疗方法——光学分子影像手术导航技术 被引量：5

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作者 迟崇巍 叶津佐 +1 位作者 王坤 田捷 《生物产业技术》 2014年第5期7-11,共5页

随着医学影像技术的发展，光学分子影像手术导航技术作为一种新兴的医学影像方法，可以辅助医生在实施肿瘤切除的过程中，精确定位肿瘤的边界。临床实验表明，该方法能够为医生实施精准手术提供强大的帮助，并提高患者的术后生存率。文... 随着医学影像技术的发展，光学分子影像手术导航技术作为一种新兴的医学影像方法，可以辅助医生在实施肿瘤切除的过程中，精确定位肿瘤的边界。临床实验表明，该方法能够为医生实施精准手术提供强大的帮助，并提高患者的术后生存率。文章主要综述了目前光学分子影像手术导航系统的进展，以期为临床精准医学手术治疗提供一种有效的方法。 展开更多

关键词 医学影像技术 手术导航系统 分子影像 导航技术 光学 诊疗 临床实验 精确定位

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基于光学分子影像的术中肿瘤精确导航技术 被引量：1

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作者 何坤山 迟崇巍 田捷 《生物产业技术》 2015年第6期63-67,共5页

肿瘤是严重危害人类生命和健康的常见病和多发病，如何在早期发现肿瘤组织及如何在手术过程中实现肿瘤的精确定位成为了近年来国际上的研究热点。随着医学影像技术的不断发展，光学分子影像手术导航技术作为一种新兴的医学影像方法，有... 肿瘤是严重危害人类生命和健康的常见病和多发病，如何在早期发现肿瘤组织及如何在手术过程中实现肿瘤的精确定位成为了近年来国际上的研究热点。随着医学影像技术的不断发展，光学分子影像手术导航技术作为一种新兴的医学影像方法，有望实现手术过程中对肿瘤及其他病灶组织的边界信息的快速、准确、客观的定位，有效地提高手术的成功率，并提高患者的术后生存率。文章主要综述了光学分子影像手术导航技术方面的研究进展，以期为肿瘤的精准手术提供一种有效的方法。 展开更多

关键词 肿瘤组织 导航技术 分子影像 光学 医学影像技术 手术过程 精确定位 边界信息

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光声成像在甲状腺癌精准诊疗中的研究进展

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作者 马姣姣 席雪华 +1 位作者 杜洋 张波 《中国医学科学院学报》 北大核心 2025年第3期447-451,共5页

甲状腺癌在全球发病率持续上升,其中大多数为预后良好的甲状腺乳头状癌(PTC),但部分侵袭性PTC表现出不同的临床行为和更高的死亡风险,其上升速率超过了高分化PTC和未分化癌。因此,如何实现甲状腺癌的精准诊疗是目前面临的巨大挑战。光... 甲状腺癌在全球发病率持续上升,其中大多数为预后良好的甲状腺乳头状癌(PTC),但部分侵袭性PTC表现出不同的临床行为和更高的死亡风险,其上升速率超过了高分化PTC和未分化癌。因此,如何实现甲状腺癌的精准诊疗是目前面临的巨大挑战。光声成像是将光学和超声融合的一种分子影像技术,能够提供结构、功能、分子等多维度的成像信息,且能借助外源性对比剂,进一步实现肿瘤治疗(如光热治疗等),在甲状腺癌精准诊疗领域展现出巨大潜力。国内外学者们针对光声成像在甲状腺肿瘤精准诊疗中的应用进行一些探索性研究,本文系统综述了该领域的研究进展,阐明光声成像在甲状腺癌诊疗中的优势和局限性,并对其在甲状腺癌精准诊疗中的应用前景进行展望。 展开更多

关键词 甲状腺癌 光声成像 精准诊疗 分子影像

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影像组学技术研究进展及其在结直肠癌中的临床应用 被引量：15

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作者 魏炜 刘振宇 +1 位作者 王硕 田捷 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期513-520,共8页

医学影像包含着大量人眼无法识别的信息,不仅可以全面表达肿瘤的异质性,还可能反映患者预后等重要信息。近年来,随着图像处理与人工智能技术的发展,应用基于医学影像大数据的分析方法来辅助医生决策或者解决临床实践中的棘手问题成为研... 医学影像包含着大量人眼无法识别的信息,不仅可以全面表达肿瘤的异质性,还可能反映患者预后等重要信息。近年来,随着图像处理与人工智能技术的发展,应用基于医学影像大数据的分析方法来辅助医生决策或者解决临床实践中的棘手问题成为研究热点,这个新兴的领域被称为"影像组学"。另外,结直肠癌是中国主要发病及致死癌种之一,发病人数和致死人数均逐年上升,在其术前、术中和术后3个不同阶段均有许多热点研究问题。从影像组学的基本原理与技术入手,结合其在结直肠癌临床诊疗中的应用研究,针对术前新辅助放化疗的疗效评估、术中手术方案的决策和术后生存分析这3个不同阶段的不同问题,分别介绍影像学组如何发挥其价值。 展开更多

关键词 影像组学 结直肠癌 精准医疗 人工智能

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吲哚菁绿标记的荧光实时显影技术在腹腔镜肾部分切除术中的应用 被引量：12

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作者 张树栋 洪鹏 +6 位作者 王滨帅 邓绍晖 张帆 陶立元 曹财广 胡振华 马潞林 《北京大学学报（医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期657-662,共6页

目的:评估吲哚菁绿(indocyanine green,ICG)标记的荧光实时显影技术在腹腔镜肾部分切除术中应用的可行性和效果。方法:回顾性分析北京大学第三医院在2019年7月至2020年1月由单一术者所行25例患者ICG标记的近红外荧光腹腔镜肾部分切除术... 目的:评估吲哚菁绿(indocyanine green,ICG)标记的荧光实时显影技术在腹腔镜肾部分切除术中应用的可行性和效果。方法:回顾性分析北京大学第三医院在2019年7月至2020年1月由单一术者所行25例患者ICG标记的近红外荧光腹腔镜肾部分切除术的临床资料,通过荧光显影,精准定位肿瘤,辨认切缘,并在实时显像下完整切除肿瘤,其中1例为双肾肿瘤,共进行26例次手术。收集患者围手术期的临床资料进行统计分析,计量资料采用中位数(范围)表示,计数资料采用百分率表示。男19例,女6例,年龄29~77岁,平均年龄54岁,体重指数25.4(20.0~35.4)kg/m^2,肿瘤位于肾上极11个(42%)、中部6个(23%)、下极9个(35%),肿瘤大小为2.75(1.30~5.20)cm,R.E.N.A.L评分为7.5(5.0~10.0)。肿瘤术前临床分期:T1aN0M023个(88.5%),T1bN0M02个(7.7%),T2aN0M01个(3.8%)。结果:25位患者共行26例次手术,患者术中注射ICG无过敏、感染等并发症发生,无术中输血和中转开放者,所有手术切缘均阴性。手术时间为136(50~247)min,热缺血时间为14(7~30)min。术中估计失血量为50(10~400)mL,住院日为5.5(3.0~31.0)d。术后出现肾周血肿1例,尿漏1例,呼吸衰竭伴下肢静脉血栓1例,经相应治疗后均痊愈,其余无严重并发症发生。随访时间为4~10个月,无肿瘤复发和转移。结论:ICG标记的荧光实时显影技术应用于腹腔镜肾部分切除术安全、有效,有助于肿瘤的精准定位和切除。 展开更多

关键词 吲哚菁绿 肾部分切除 荧光显像 腹腔镜

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板状物成像方法研究

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作者 刘华 潘晋孝 陈平 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期762-765,共4页

在工业CT成像应用中,板状物结构件受形状、结构、组分等特征的限制,使得射线能量与有效厚度不匹配,常规的扫描方式易使投影数据缺失,投影数据完备性较差。为此,讨论了一种基于倾斜圆扫描轨迹和代数迭代重建技术的CT成像模式。首先,在倾... 在工业CT成像应用中,板状物结构件受形状、结构、组分等特征的限制,使得射线能量与有效厚度不匹配,常规的扫描方式易使投影数据缺失,投影数据完备性较差。为此,讨论了一种基于倾斜圆扫描轨迹和代数迭代重建技术的CT成像模式。首先,在倾斜圆轨迹的基础上进行投影几何关系建模,结合空间几何知识完成投影矩阵的刻画;其次,基于迭代重建算法对轨迹的无约束化,研究任意扫描轨迹的迭代重建算法;最后通过板状物成像仿真实验,验证了算法的正确性和可行性。对于板状物结构件,该方法相对于传统的圆轨迹扫描,投影数据更完备,CT重建质量高。 展开更多

关键词 倾斜圆轨迹 迭代重建 投影矩阵

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基于多角度光学投影表面重建的三维自发荧光光源定位算法 被引量：2

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作者 宁楠楠 刘侠 +3 位作者 邓可欣 吴萍 王坤 田捷 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期1793-1803,共11页

在自发荧光断层成像(Bioluminescent tomography imaging,BLT)中,双模态融合(光学模态与结构模态)可充分利用结构模态提供的高精度3D几何结构,重建三维表面荧光光通量分布,进而实现小动物内部荧光光源定位.然而,与纯光学模态相比,双模... 在自发荧光断层成像(Bioluminescent tomography imaging,BLT)中,双模态融合(光学模态与结构模态)可充分利用结构模态提供的高精度3D几何结构,重建三维表面荧光光通量分布,进而实现小动物内部荧光光源定位.然而,与纯光学模态相比,双模态融合存在采集系统复杂、成本高、数据处理繁琐及存在电离辐射(如CT)等问题.因此,研究基于纯光学3D几何结构的自发荧光光源定位方法对BLT具有重要意义.本文在搭建纯光学自发荧光断层系统(All-optical bioluminescence tomography system,AOBTS)的基础上,提出一种基于多角度光学投影表面重建的三维自发荧光光源定位方法.本方法由基于多角度光学投影的3D表面重建、多角度荧光无缝融合、荧光光通量的量化校正以及自发荧光内部光源重建4部分组成.通过真实小鼠内部植入荧光光源实验表明,与传统纯光学方法相比,本文提出方法不仅改进了3D表面重建方法,而且增加了多角度荧光无缝融合,可实现真实小鼠的三维自发荧光光源定位,初步实验证明具有小动物预临床实验潜力. 展开更多

关键词 光学表面重建 纯光学 自发荧光重建 非接触式 光通量重建

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近红外荧光靶向探针用于前列腺神经血管束术中成像 被引量：2

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作者 张展奕 张帆 +10 位作者 颜野 曹财广 李长剑 邓绍晖 孙悦皓 黄天亮 管允鹤 李楠 陆敏 胡振华 张树栋 《北京大学学报（医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期843-850,共8页

目的:研究近红外荧光靶向探针ICG-NP41在大鼠体内实验中对前列腺周围神经血管束(neurovascular bundles,NVB)的成像效果。方法:构建近红外荧光靶向探针ICG-NP41,建立Sprague-Dawley大鼠(250~400 g)NVB体内成像的动物模型,利用本团队自... 目的:研究近红外荧光靶向探针ICG-NP41在大鼠体内实验中对前列腺周围神经血管束(neurovascular bundles,NVB)的成像效果。方法:构建近红外荧光靶向探针ICG-NP41,建立Sprague-Dawley大鼠(250~400 g)NVB体内成像的动物模型,利用本团队自主研发的近红外二区小动物活体成像系统进行大鼠体内试验,采用ImageJ及Origin对采集的图像进行处理,利用GraphPad Prism对荧光信号数据进行统计分析,定量计算探针用于NVB成像的信背比(signal to background ratio,SBR),探索有效的给药剂量及成像时间,并对成像结构进行石蜡病理切片及HE染色。结果:除对照组大鼠(n=2)外,两组尾静脉注射ICG-NP41的大鼠(n=2)均在给药后2 h、4 h后于NIR-Ⅱ荧光模式下拍摄到右侧NVB中的海绵体神经。给药后2 h和4 h,2 mg/kg组大鼠的海绵体神经在荧光模式下的平均SBR分别为1.651±0.142和1.619±0.110,均高于白光模式(1.111±0.036),但差异无统计学意义(P>0.05);4 mg/kg组大鼠的海绵体神经在荧光模式下的平均SBR分别为1.168±0.066和1.219±0.118,均高于白光模式(1.081±0.040),但差异无统计学意义(P>0.05)。给药后2 h和4 h,2 mg/kg和4 mg/kg组大鼠的海绵体神经在荧光模式下的平均SBR均高于对照组(SBR=1),2 mg/kg组的平均SBR均高于4 mg/kg组,差异均无统计学意义(P>0.05)。通过半高宽法测量神经的平均直径约为(178±15)μm。石蜡切片HE染色可见右侧盆腔大神经节。结论:近红外荧光靶向探针ICG-NP41能够用于大鼠前列腺周围NVB的术中实时成像,为根治性前列腺切除术中实时定位NVB提供了一种可供转化的有效手段。 展开更多

关键词 分子影像 吲哚菁绿 前列腺切除术 勃起功能障碍 SPRAGUE-DAWLEY大鼠

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一种基于光场成像的数字对焦算法 被引量：2

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作者 梁欣 陈平 +1 位作者 刘宾 戚俊成 《核电子学与探测技术》 北大核心 2015年第5期434-438,共5页

光场成像在频率域中利用傅里叶切片定理实现数字对焦,得到一组数字对焦数据。针对在景深相同的条件下光场成像与传统成像相比分辨率明显降低这一缺陷,本文采用基于稳健的正则化超分辨率算法将低分辨率图像每一点的像素值分别对应到高分... 光场成像在频率域中利用傅里叶切片定理实现数字对焦,得到一组数字对焦数据。针对在景深相同的条件下光场成像与传统成像相比分辨率明显降低这一缺陷,本文采用基于稳健的正则化超分辨率算法将低分辨率图像每一点的像素值分别对应到高分辨率网格中,然后进行插值对所得图像进行重建,实现低分辨率向高分辨率的转换。与其他几种传统超分辨率算法相比,该算法的优势在于取得了更高的识别精度。通过MATLAB平台进行了仿真,实验结果表明该算法与传统的迭代反投影超分辨率算法相比其峰值信噪比有很大的改善,从而验证了本文模型与数值算法的有效性。 展开更多

关键词 光场成像 数字对焦 微透镜阵列 正则化 超分辨率

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递变能量X射线成像的物理表征算法研究 被引量：1

10

作者 阴晓刚 潘晋孝 陈平 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期770-774,共5页

该项目针对传统融合方法无法正确表征物理信息的缺陷,建立了递变能量X射线成像的物理表征模型。该方法是鉴于神经网络可逼近任意非线性映射的特点,以标准楔形试块为对象,将不同电压下的融合图像作为输入数据,直接采集高动态成像图像作... 该项目针对传统融合方法无法正确表征物理信息的缺陷,建立了递变能量X射线成像的物理表征模型。该方法是鉴于神经网络可逼近任意非线性映射的特点,以标准楔形试块为对象,将不同电压下的融合图像作为输入数据,直接采集高动态成像图像作为输出数据,经神经网络训练,构建递变能量成像的物理表征模型。同时在不同种材料下,对物理表征模型进行了修正,实现了不同材质下的灰度校正。利用钢质与铜质阶梯块验证模型。结果表明:该项目提出的算法能逼真地反应直接高动态成像特性,可正确表征工件的物理信息。 展开更多

关键词 递变能量 高动态 物理表征 神经网络

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装配同轴度的局部成像检测算法研究

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作者 李晓磊 潘晋孝 +2 位作者 刘宾 陈平 魏交统 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期96-99,共4页

在局部成像检测过程中,由于复杂零件外形轮廓或放置状态的不同,使得零件与成像面坐标轴之间产生了一定的夹角,造成获取的对称点集中存在非对称点集或对称点不存在的问题,若采用传统Hough变换、拟合法检测装配同轴度存在较大误差。针对... 在局部成像检测过程中,由于复杂零件外形轮廓或放置状态的不同,使得零件与成像面坐标轴之间产生了一定的夹角,造成获取的对称点集中存在非对称点集或对称点不存在的问题,若采用传统Hough变换、拟合法检测装配同轴度存在较大误差。针对上述问题,提出了装配同轴度的局部成像检测算法,提取图像的上下边缘点集,结合Hough线性变换,统计两点集对投影到霍夫空间的参数空间点,并搜索其累积数量的最大值点,该点对应的对称轴即为最优对称轴。仿真结果表明,该方法可以高精度地提取最优对称轴,同轴度误差仅为0.002 7°。因此,采用装配同轴度的局部成像检测方法是有效可行的。 展开更多

关键词 局部成像 复杂零件 装配同轴度 HOUGH变换 对称轴

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活体光学投影断层成像系统与应用

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作者 郭进 刘侠 +3 位作者 董迪 朱守平 杨鑫 田捷 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期2043-2050,共8页

光学投影断层成像（Opticalprojectiontomography，OPT）技术可以对1—10mm尺度的低散射生物样本进行激发成像，具有微米级的空间分辨率、无辐射、成本低等特点，为小尺寸生物样本的高分辨率三维成像提供了一种新的手段．OPT最早通过对... 光学投影断层成像（Opticalprojectiontomography，OPT）技术可以对1—10mm尺度的低散射生物样本进行激发成像，具有微米级的空间分辨率、无辐射、成本低等特点，为小尺寸生物样本的高分辨率三维成像提供了一种新的手段．OPT最早通过对离体生物组织如小鼠胚胎、小鼠器官等成像，进行药物疗效评估、基因表达等研究，但是离体成像不能动态、完整地反映生物组织的变化，因此活体成像技术逐渐成为OPT领域的研究热点．本文详细介绍了我们自主研发的活体OPT系统，该成像系统以准直激光器为光源单元，高精密移动和旋转电控平台为样本定位单元，低温电子倍增fElectronmultiplying，EM）CCD探测器为采集单元，实现了针对果蝇蛹等小模式动物的活体三维成像．该系统的空间分辨率优于10肛m，成像视野1～10mm，扫描时间小于2min，重建时间小于5S．最后，本文通过果蝇蛹的三维活体成像实验展示该系统的操作流程、成像结果和初步的生物应用． 展开更多

关键词 光学投影断层成像 活体成像 绿色荧光蛋白 果蝇蛹 显微成像

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