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单域抗体标记技术及生物医学成像应用（特邀）

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中国激光 2024年第15期 23-34页

作者：周思妤罗云贺曾逸祺杨毅诚于永波吴长锋广东省先进生物材料重点实验室南方科技大学生物医学工程系

单域抗体是从骆驼科动物体内发现的一类能有效识别目标抗原的小抗体片段。相较于传统单克隆抗体，单域抗体具有分子量小、亲和力高、理化性质稳定、免疫原性低、组织穿透力强等特点，是造影剂和靶标药物的理想载体，在基础研究和临床应... 详细信息

单域抗体是从骆驼科动物体内发现的一类能有效识别目标抗原的小抗体片段。相较于传统单克隆抗体，单域抗体具有分子量小、亲和力高、理化性质稳定、免疫原性低、组织穿透力强等特点，是造影剂和靶标药物的理想载体，在基础研究和临床应用中吸引众多关注。系统介绍基于单域抗体的靶标探针在活细胞荧光成像、超分辨光学成像、活体荧光成像和核素成像等方面的研究和应用进展，并对单域抗体标记技术的未来发展和应用挑战进行展望。

关键词：医学光学单域抗体生物医学成像荧光成像

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有机荧光染料在生物医学成像中的应用研究

化工管理 2024年第22期 97-99页

作者：袁诚挚华中科技大学化学与化工学院化学系湖北武汉430074

生物医学成像在疾病诊断和治疗中起着关键作用。荧光成像作为一种非侵入性、高分辨率的成像技术,被广泛应用于生物医学研究中。文章旨在探讨荧光强度、染料分布和光谱特性对荧光成像效果的影响,以优化生物医学成像的灵敏度和准确性。文... 详细信息

生物医学成像在疾病诊断和治疗中起着关键作用。荧光成像作为一种非侵入性、高分辨率的成像技术,被广泛应用于生物医学研究中。文章旨在探讨荧光强度、染料分布和光谱特性对荧光成像效果的影响,以优化生物医学成像的灵敏度和准确性。文章选择不同荧光染料进行实验,并分析其荧光强度、分布情况和光谱特性。结果表明,荧光强度直接影响成像图像的亮度和对比度,而染料在生物样本中的分布均匀性和特异性结合能力也对成像结果产生重要影响。此外,不同染料的光谱特性决定了其在特定波段内的成像效果。综合考虑荧光强度、染料分布和光谱特性等因素,可以优化染料的性能,提高生物医学成像的灵敏度和准确性。由此可见,在开展生物医学成像研究中,需要综合考虑染料的荧光强度、分布情况和光谱特性等因素,以优化染料的性能,并提高成像的灵敏度和准确性。文章为有机荧光染料在生物医学成像中的高精度应用提供了参考。

关键词：生物医学成像荧光强度染料分布光谱特性灵敏度准确性

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二次谐波在生物医学成像中的应用

中国激光 2020年第2期47卷 112-123页

作者：张子一王明雪刘志贺房晓峰吴长锋南方科技大学生物医学工程系广东深圳518000 哈尔滨工业大学生命科学与技术学院黑龙江哈尔滨150000

二次谐波成像是近年来发展的一种新的光学成像技术,作为生物结构检测和耐久追踪标记的新工具已经受到广泛的关注。二次谐波成像技术避免了经典荧光探针会遇到的许多固有缺点,是一种理想的活体成像方法,具有很好的生物医学应用前景。本... 详细信息

二次谐波成像是近年来发展的一种新的光学成像技术,作为生物结构检测和耐久追踪标记的新工具已经受到广泛的关注。二次谐波成像技术避免了经典荧光探针会遇到的许多固有缺点,是一种理想的活体成像方法,具有很好的生物医学应用前景。本文系统介绍了二次谐波原理及其成像装置,二次谐波介质分类及特点,二次谐波在生物医学成像中的应用,最后对二次谐波成像未来的机遇和将要面对的挑战进行了展望。

关键词：非线性光学二次谐波生物医学成像生物组织结构二次谐波探针

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基于深度学习的色彩迁移生物医学成像技术

红外与激光工程 2022年第2期51卷 331-348页

作者：卞殷旭邢涛邓伟杰鲜勤乔洪磊于钱彭吉龙杨晓飞蒋燕男王家雄杨慎敏沈韧斌沈华匡翠方南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 重庆嘉陵华光光电科技有限公司重庆400700 北京环境卫星工程研究所北京100094 苏州大学光电科学与工程学院江苏苏州215006 苏州市立医院普外科江苏苏州215002 苏州市立医院生殖与遗传中心江苏苏州215002 浙江大学光电科学与工程学院浙江杭州310027

传统病理学检测中,由于复杂的染色流程和单一的观察形式等限制着病情的诊断速度,而染色过程实质上是将颜色信息与形态特征关联,效果等同于现代数字技术的生物医学图像的图义分割,这使得研究者们可以通过计算后处理的方式,大大降低生物... 详细信息

传统病理学检测中,由于复杂的染色流程和单一的观察形式等限制着病情的诊断速度,而染色过程实质上是将颜色信息与形态特征关联,效果等同于现代数字技术的生物医学图像的图义分割,这使得研究者们可以通过计算后处理的方式,大大降低生物医学成像处理样品的步骤,实现与传统医学染色金标准一致的成像效果。近些年人工智能深度学习领域的发展促成了计算机辅助分析领域与临床医疗的有效结合,人工智能色彩迁移技术在生物医学成像分析上也逐渐表现出较高的发展潜力。文中回顾了深度学习色彩迁移的技术原理,列举此类技术在生物医学成像领域中的部分应用,并展望了人工智能色彩迁移在生物医学成像领域的研究现状和可能的发展趋势。

关键词：深度学习人工智能色彩迁移生物医学成像

小波变换域滤波方法在电磁生物医学成像中的应用

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电波科学学报 2000年第4期15卷 402-405页

作者：汤元九黄卡玛张敏贺明寿四川大学无线电系四川成都610064

电磁生物医学成像信号是一种非平稳信号 ,传统滤波方法会造成信号重要信息的损失。小波变换局部极大值滤波方法利用信号与噪声不同的尺度变化特性来区分信号与噪声 ,将噪声从信号中分离出来。小波变换局部极大值描述是信号的一种稳定的... 详细信息

电磁生物医学成像信号是一种非平稳信号 ,传统滤波方法会造成信号重要信息的损失。小波变换局部极大值滤波方法利用信号与噪声不同的尺度变化特性来区分信号与噪声 ,将噪声从信号中分离出来。小波变换局部极大值描述是信号的一种稳定的、近似的描述 ,可以利用交替投影算法从小波变换局部极大值描述来重构信号。 ad hoc算法是寻找小波变换对数模极大线的一种有效算法 ,在此基础上 ,提出模极大值漂移抑制方法 ,对生物医学成像仿真信号的处理结果表明 ,该方法能够获得较好的滤波效果 ,能保持脉冲信号包含的重要信息。

关键词：生物医学成像小波变换局部极大值模极大值漂移抑制

线扫描共聚焦成像技术在生物医学成像中的应用

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激光与光电子学进展 2018年第5期55卷 12-20页

作者：孔文高峰樊金宇史国华中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏省医用光学重点实验室江苏苏州215163

线扫描共聚焦成像技术基于共聚焦成像原理,使用线光束一维扫描照明样品以提高成像速率;通过共焦狭缝滤除样品成像光束中的非聚焦层面杂散光,提高成像分辨率和对比度;近年来,该技术因分辨率高、成像快、成像视场大、系统结构简单等优点... 详细信息

线扫描共聚焦成像技术基于共聚焦成像原理,使用线光束一维扫描照明样品以提高成像速率;通过共焦狭缝滤除样品成像光束中的非聚焦层面杂散光,提高成像分辨率和对比度;近年来,该技术因分辨率高、成像快、成像视场大、系统结构简单等优点而在生物医学成像中的应用越来越广泛。介绍了线扫描共聚焦成像技术的基本原理,列举了成像系统的主要参数及其影响因素,并举例说明了其在生物医学成像,尤其是眼底成像和生物组织细胞观察等方面的应用,最后总结了该技术的优缺点及其应用前景。

关键词：显微线扫描共聚焦共聚焦显微镜眼底成像生物医学成像在体成像

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基于自由曲面光学的双模态生物医学成像研究

激光与光电子学进展 2018年第4期55卷 207-216页

作者：王涛张明皓郭玲李文良姚建铨赵彦良曹兴国蔡军李玉翔河北工业大学机械学院天津300130 天津大学精密仪器与光电子工程学院激光与光电子研究所天津300072 河北工业大学医院天津300130 天津医科大学肿瘤医院脑外科天津300060 天津工业大学机电学院天津300387

为了提高光学分子影像与计算机断层扫描(CT)影像的耦合图像质量,基于自由曲面光学技术建立了光学分子影像与CT影像肿瘤病灶组织的自由曲面光学通道,实现了双模态影像融合显示。采用肿瘤病灶组织的微进、多空间、多焦点自由曲面光学曲面... 详细信息

为了提高光学分子影像与计算机断层扫描(CT)影像的耦合图像质量,基于自由曲面光学技术建立了光学分子影像与CT影像肿瘤病灶组织的自由曲面光学通道,实现了双模态影像融合显示。采用肿瘤病灶组织的微进、多空间、多焦点自由曲面光学曲面镜头与成像面的设计方法,建立双模态影像融合镜头与成像面的微分方程,解出病灶组织自由曲面的光学曲面光焦度变化曲线。采用反求工程中的自由曲面光学重构技术,对病灶组织自由曲面的光学通道曲面进行离散和重建,提高了光学分子影像与CT影像双模态融合的图像质量。采用自由曲面光学通道技术融合显示光学分子影像与CT影像双模态影像的方法合理可行,提高了融合影像信号的清晰度与信噪比。

关键词：成像系统生物医学成像双模态影像融合自由曲面光学肿瘤病灶组织光学分子影像计算机断层扫描影像

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多模态生物医学成像联合重建的数学问题

中国科学：数学 2016年第5期46卷 571-577页

作者：姜明何迪北京大学数学科学学院北京100871 北京大学未来媒体网络协同创新中心北京100871

生物医学成像技术可得到可视化的结构或功能信息,以供生物研究或临床诊断使用,数学理论在生物医学成像技术中一直起着重要的作用.生物医学成像技术中的一类数学问题是从测量数据重建感兴趣的结构或功能信息,这是一类典型的反问题.最近,... 详细信息

生物医学成像技术可得到可视化的结构或功能信息,以供生物研究或临床诊断使用,数学理论在生物医学成像技术中一直起着重要的作用.生物医学成像技术中的一类数学问题是从测量数据重建感兴趣的结构或功能信息,这是一类典型的反问题.最近,生物医学成像技术的一个新进展是多模态成像技术,通过融合多种成像技术实现,目标是提供更加丰富的可视化信息.相对于已有的单模态成像技术,多模态成像技术的图像重建的策略具有多种选择.一个新兴的方向是利用各种模态图像的相似性,或者更严格地讲,是利用不同模态图像在某一特征表示上的部分相似性,进行各种模态图像重建的联合重建.联合重建的优势是可以利用不同模态的数据,通过相似的特征互补性在重建中互相约束,有希望得到更好质量的图像.本文对多模态成像技术中的联合重建问题进行综述,论述有关的关键数学问题,介绍相关的研究进展,其中涉及的一个理论基础Mumford-Shah泛函,张恭庆曾有专著论述.

关键词：生物医学成像反问题多模态成像联合重建

用于生物医学成像的多通道流水线数字化电路设计

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微电子学与计算机 2012年第4期29卷 26-31页

作者：卢双第高德远魏廷存高武曾蕙明高原西北工业大学计算机学院陕西西安710072

针对生物医学成像中前端读出电路多通道以及要求高速数字化的特点,设计了一个16通道的流水线数字化电路.整个电路由模拟多路选择器、单端转差分电路、8-bit 25Ms/s 1.5bit/stage流水线ADC以及数据输出模块组成.模数转换和数据输出在两... 详细信息

针对生物医学成像中前端读出电路多通道以及要求高速数字化的特点,设计了一个16通道的流水线数字化电路.整个电路由模拟多路选择器、单端转差分电路、8-bit 25Ms/s 1.5bit/stage流水线ADC以及数据输出模块组成.模数转换和数据输出在两相邻时间窗口内采用流水线方式进行.电路采用TSMC 0.18μm mixed signalCMOS工艺实现.电路仿真结果表明,流水线ADC的DNL为-0.62/0.67LSB,INL为-0.39/0.72LSB,SNR为45.99dB,ENOB为6.03bit,该电路能够在两个相邻时间窗口内完成16通道的信号数字化并输出,满足系统设计要求.

关键词：生物医学成像多通道流水线ADC 存储与输出策略