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光学分子影像仿真平台的结构研究与设计

光学分子影像仿真平台的结构研究与设计

作者：赵晓辉西安电子科技大学

学位级别：硕士

分子影像技术的研究和应用在过去十年中取得了飞速的发展,已经广泛应用于基因表达、肿瘤检测和药物研发等小动物实验和和预临床试验。作为新兴的前沿技术,分子影像技术已经成为新世纪医学影像领域研究的热点和难点之一。在分子影... 详细信息

分子影像技术的研究和应用在过去十年中取得了飞速的发展,已经广泛应用于基因表达、肿瘤检测和药物研发等小动物实验和和预临床试验。作为新兴的前沿技术,分子影像技术已经成为新世纪医学影像领域研究的热点和难点之一。在分子影像的成像技术中,光学分子影像是其中一个重要的分支。与其他成像技术相比较,光学分子影像具有高时间分辨率、高灵敏度、安全无创、低价格的优点,并且可用于反映体内分子生物学的细节过程。光学分子影像技术作为一种新的成像模态,要想得到广泛应用,除了在成像算法上进行不断改进和创新外,与之相关的可视化技术和平台的研发也是必不可少的。光学分子影像仿真平台（Molecular Optical Simulation Environment, MOSE）是我们研究小组研发的光学影像仿真平台,能够实现任意复杂形状生物组织及自由空间中光传输过程的仿真。MOSE平台采用Monte Carlo方法对光在生物组织内部传输的各种行为（吸收、散射及折射等）进行准确描述,采用漫射光的朗伯源理论描述光在自由空间的传输过程,保证了仿真结果的有效性和准确性。本文的主要工作在简要介绍了MOSE所涉及的算法后,重点放在了MOSE的结构研究和设计上。本文主要介绍了MOSE的结构设计与功能实现,首先,给出了MOSE的整体结构设计和主要模块,并阐述了其中每个模块的主要参数和基本功能。其次,介绍了MOSE交互界面的设计及其基本结构。然后,针对MOSE的主要功能进行了仿真实验的演示,并对几种主要的仿真结果做了展示。最后,对光学分子影像平台的发展做了总结和展望。

关键词：光学分子影像光子生物组织 Monte Carlo方法 MOSE

光学分子影像导航下精准手术的应用与研究进展

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医学综述 2020年第3期26卷 571-576页

作者：王燕方向明南京医科大学附属无锡人民医院医学影像科

外科手术是肿瘤治疗方案中的重要一环,手术的成功不仅在于完全切除原发及播散的肿瘤组织,同时还要最大限度地保护正常组织,但在实际手术过程中,仅凭肉眼和手感触觉识别肿瘤组织及其边界难度较大,因此漏切或过切现象时有发生。光学分子... 详细信息

外科手术是肿瘤治疗方案中的重要一环,手术的成功不仅在于完全切除原发及播散的肿瘤组织,同时还要最大限度地保护正常组织,但在实际手术过程中,仅凭肉眼和手感触觉识别肿瘤组织及其边界难度较大,因此漏切或过切现象时有发生。光学分子影像技术能利用荧光物质使肿瘤细胞或组织显影达到可视化,由于具有实时、无创、操作简单等优点,越来越多地被应用于手术导航。利用特有的荧光影像设备和荧光探针,可以使肿瘤与周围正常组织的分界清晰显示,使外科手术逐步达到精准化。近年来,光学分子影像导航下术中肿瘤探测及边界界定、前哨淋巴结探测、术中神经保护等方面均有较多的临床应用及实验研究。

关键词：光学分子影像手术导航肿瘤切除荧光染料

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光学分子影像最新进展

光学分子影像最新进展

肿瘤光学分子影像前沿技术:追求更精准和更灵敏

2007中国生物医学工程联合学术年会

作者：杨薇田捷吕玉杰秦成虎中国科学院自动化研究所复杂系统与智能科学重点实验室医学图像处理研究组中国科学院自动化研究所复杂系统与智能科学重点实验室医学图像处理研究组中国科学院自动化研究所复杂系统与智能科学重点实验室医学图像处理研究组中国科学院自动化研究所复杂系统与智能科学重点实验室医学图像处理研究组

分子生物学与生物医学成像的结合——分子影像,已经成为最热门的生物医学新领域的研究利器。分子影像技术可以在分子水平上实现生物有机体生理、病理变化的实时、无创、动态、在体成像,实现疾病的早期检测。而采用荧光分子探针的光学分... 详细信息

分子生物学与生物医学成像的结合——分子影像,已经成为最热门的生物医学新领域的研究利器。分子影像技术可以在分子水平上实现生物有机体生理、病理变化的实时、无创、动态、在体成像,实现疾病的早期检测。而采用荧光分子探针的光学分子影像则是分子影像技术中新近发展的技术之一,并以其价格低廉、性能优良,受到人们越来越多的关注,成为分子影像领域未来发展的热点。本文结合荧光分子探针的发展,报告了近年来国内外在光学分子影像领域的进展状况,详细介绍了平面荧光成像技术,以及由此发展而来的诱发荧光分子断层成像（Fluorescence Molecular Tomography,FMT）、自发荧光断层成像（Bioluminescence Tomography,BLT）技术;介绍了国际上几个典型的光学分子影像仪器和光学分子影像在生物学、医学等方面的应用。此外,对光学分子影像的发展和前景进行了展望。

关键词：光学分子影像分子探针诱发荧光分子断层成像自发荧光断层成像仪器设备

来源： cnki会议评论

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Engineering 2015年第3期 69-98页

作者：王坤迟崇巍胡振华刘沐寒惠辉尚文婷彭冬张爽叶津佐刘海哮田捷 Key Laboratory of Molecular Imaging Institute of Automation Chinese Academy of Sciences

以新发展的光学多模成像、契伦科夫荧光成像和光学影像手术导航技术为代表的光学分子影像前沿技术,开辟了肿瘤研究、临床转化和医疗实践的新前沿领域。相对于传统成像技术,新技术在活体肿瘤成像上可以提供前所未有的灵敏度和精准度。活... 详细信息

以新发展的光学多模成像、契伦科夫荧光成像和光学影像手术导航技术为代表的光学分子影像前沿技术,开辟了肿瘤研究、临床转化和医疗实践的新前沿领域。相对于传统成像技术,新技术在活体肿瘤成像上可以提供前所未有的灵敏度和精准度。活体肿瘤细胞和分子行为与事件的可视化正在系统地促进人们对肿瘤的深度理解。这些成像技术的新进展正被快速应用于肿瘤诊疗,如对不同肿瘤之间分子异质性信息的动态和量化获取,以及通过实时成像辅助实现更有效的治疗性干预。在分子影像的时代中,光学技术为促进高灵敏度肿瘤诊断和个体化治疗的发展带来了巨大的希望,而这些正是精准医学的终极目标之一。

关键词：光学分子影像多模分子成像光学多模断层成像契伦科夫荧光成像光学影像手术导航

《中国肿瘤临床》文章荐读:恶性肿瘤的光学分子影像手术导航

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中国肿瘤临床 2017年第17期 898-898页

作者：本刊编辑部

目前,光学分子影像技术被越来越多地应用于生物学、医学等生命科学领域。外科手术是恶性肿瘤的主要治疗方法之一,如何在手术中实时动态检测前哨淋巴结、确定肿瘤浸润和转移范围、判定肿瘤切缘是否安全及保护神经等功能是肿瘤外科医生面... 详细信息

目前,光学分子影像技术被越来越多地应用于生物学、医学等生命科学领域。外科手术是恶性肿瘤的主要治疗方法之一,如何在手术中实时动态检测前哨淋巴结、确定肿瘤浸润和转移范围、判定肿瘤切缘是否安全及保护神经等功能是肿瘤外科医生面临的临床挑战。光学分子影像手术导航正在逐步应用到以上领域,期待可以解决以上问题,最终可以使恶性肿瘤被精准切除。《中国肿瘤临床》2016年第21期"专家论坛"栏目,特邀汕头大学医

关键词：光学分子影像手术导航恶性肿瘤中国肿瘤临床

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中国科技信息 2021年第15期 1-1页

项目概况分子影像医疗设备具有高特异性、高灵敏度和超高图像分辨率,能够为临床诊断提供定性、定位、定量的资料。目前,我国开展在体生物光学成像理论及其技术的研究工作刚刚起步,而该项研究工作可以解决我国在生命科学和临床医学研究... 详细信息

项目概况分子影像医疗设备具有高特异性、高灵敏度和超高图像分辨率,能够为临床诊断提供定性、定位、定量的资料。目前,我国开展在体生物光学成像理论及其技术的研究工作刚刚起步,而该项研究工作可以解决我国在生命科学和临床医学研究中很多亟待解决的问题。考虑到国际上此方面的研究也处于起步阶段,如果我们能及时抓住这个机会,研制我国具有自主知识产权的在体生物光学成像平台,并把其和现有的其它分子影像、结构成像和功能成像技术手段结合起来,对抢占该领域的科学制高点具有重要意义,同时也将对国产医学影像设备的开发起到积极的推动作用。

关键词：光学分子影像在体生物光学成像成像技术多模态产业化

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中国科技信息 2015年第17期 1-1页

项目介绍分子影像医疗设备具有高特异性、高灵敏度和超高图像分辨率,能够为临床诊断提供定性、定位、定量的资料。目前,我国开展在体生物光学成像理论及其技术的研究工作刚刚起步,而该项研究工作可以解决我国在生命科学和临床医学研究... 详细信息

项目介绍分子影像医疗设备具有高特异性、高灵敏度和超高图像分辨率,能够为临床诊断提供定性、定位、定量的资料。目前,我国开展在体生物光学成像理论及其技术的研究工作刚刚起步,而该项研究工作可以解决我国在生命科学和临床医学研究中很多亟待解决的问题。考虑到国际上此方面的研究也处于起步阶段,如果我们能及时抓住这个机会,研制我国具有自主知识产权的在体生物光学成像平台,并把其和现有的其它分子影像、结构成像和功能成像技术手段结合起来,对抢占该领域的科学制高点具有重要意义,同时也将对国产医学影像设备的开发起到积极的推动作用。

关键词：光学分子影像在体生物光学成像结构成像成像技术医学影像设备多模态图像分辨率产业化

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中国科技信息 2020年第5期 1-1页

关键词：光学分子影像在体生物光学成像成像技术多模态产业化

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中国科技信息 2019年第18期 10-10页

项目概况分子影像医疗设备具有高特异性、高灵敏度和超高图像分辨率,能够为临床诊断提供定性、定位、定量的资料。目前,我国开展在体生物光学成像里论及其技术的研究工作刚刚起步,而该项研究工作可以解决我国在生命科学和临床医学研究... 详细信息

项目概况分子影像医疗设备具有高特异性、高灵敏度和超高图像分辨率,能够为临床诊断提供定性、定位、定量的资料。目前,我国开展在体生物光学成像里论及其技术的研究工作刚刚起步,而该项研究工作可以解决我国在生命科学和临床医学研究中很多亟待解决的问题。考虑到国际上此方面的研究也处于起步阶段,如果我们能及时抓住这个机会,研制我国具有

关键词：光学分子影像多模态成像技术产业化