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基于控制体的两步法图像配准(英文)

南方医科大学学报 2011年第11期31卷 1801-1805页

作者：卢广文谢耀钦南方医科大学生物医学工程学院广东广州510515 中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所广东深圳518055

目的为了提高放射治疗中对运动器官照射的准确性,改善放疗中剂量分布的效果,开发了一种鲁棒的基于控制体的图像配准算法。方法算法将控制体的自动匹配和薄板样条结合起来,提高了弹性配准的准确性。还研究出了控制体的双向匹配方法,进一... 详细信息

目的为了提高放射治疗中对运动器官照射的准确性,改善放疗中剂量分布的效果,开发了一种鲁棒的基于控制体的图像配准算法。方法算法将控制体的自动匹配和薄板样条结合起来,提高了弹性配准的准确性。还研究出了控制体的双向匹配方法,进一步提高算法的精度。结果采用临床图像对两步法进行了验证,即使在大变形的情况下也是有效的,说明算法是鲁棒和通用的。结论所提出的算法提供了比手动选取标志点以及单步配准算法更方便、更鲁棒的解决方案,它将有助于实现放疗中自动配准的目标。

关键词：图像配准控制体特征提取自动匹配薄板样条

高强度聚焦超声联合纳米颗粒在肿瘤治疗中的研究进展

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中国医学影像学杂志 2016年第5期24卷 388-391页

作者：唐家伟严飞李叶阔第二军医大学上海200433 中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所保罗.C.劳特伯生物医学成像研究中心广东深圳518055 广州军区广州总医院超声科广东广州510010

高强度聚焦超声（high intensity focused ultrasound,HIFU）是一种很有前景的无创治疗肿瘤的方法,在MRI或诊断超声的成像技术引导下,可以对局部肿瘤进行定点消融[1]。既往很多临床试验对HIFU治疗的可行性和安全性进行了研究,HIFU疗法... 详细信息

高强度聚焦超声（high intensity focused ultrasound,HIFU）是一种很有前景的无创治疗肿瘤的方法,在MRI或诊断超声的成像技术引导下,可以对局部肿瘤进行定点消融[1]。既往很多临床试验对HIFU治疗的可行性和安全性进行了研究,HIFU疗法已应用于前列腺、乳腺、子宫等多个脏器的良恶性肿瘤治疗中[2]。

关键词：超声疗法纳米粒子肿瘤综述

超声图像中基于经验模态分解自动提取内-中膜厚度

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中国医学影像技术 2012年第7期28卷 1387-1391页

作者：张晶杨平谢耀钦林宛华张元亭中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所广东深圳518055 中国科学院健康信息学重点实验室广东深圳518055 香港中文大学生物医学工程联合研究中心香港999077

目的为改善传统人工标记测量血管内-中膜厚度(IMT)的准确性和稳定性,提出基于图像分割技术的经验模态分解(EMD)改进算法。方法采用EMD改进算法去噪,根据血管壁的特点,在其中的极值点插值步骤使用非均匀的二维B样条函数,在水平和垂直方... 详细信息

目的为改善传统人工标记测量血管内-中膜厚度(IMT)的准确性和稳定性,提出基于图像分割技术的经验模态分解(EMD)改进算法。方法采用EMD改进算法去噪,根据血管壁的特点,在其中的极值点插值步骤使用非均匀的二维B样条函数,在水平和垂直方向上控制网格的密度不同,分别满足不同的分辨精度和平滑程度要求,改进了原始的二维EMD算法;然后通过K均值方法从图像中分离出血管腔、血管壁和其他组织,使用数学形态学算法逐步得到最终的内-中膜组织分割结果。结果改进EMD算法取得了较好的重建和滤波效果,有效克服了超声图像的强噪声和低分辨力对图像分割的限制,整个算法分割比较准确,算法复杂度相对较小。结论改进EMD算法是在超声图像中自动提取内-中膜的较有潜力的方法,能有效去除超声噪声,同时保留条纹结构的细节和边缘信息,有望于其他强噪声环境下提取条纹结构。

关键词：内-中膜厚度经验模态分解 B样条 K均值

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透射共轴式光声消化内窥成像系统

光学精密工程 2020年第1期28卷 69-79页

作者：王柏权陈宁波张建辉龚小竞中国科学院深圳先进技术研究院生物医学光学与分子影像研究室广东深圳518055 广州大学机械与电气工程学院广东广州510006

光声成像作为一种既能提供光学高对比度又能实现声学大成像深度的新兴医学影像技术,可通过对肿瘤滋养血管的三维成像,为癌症的早期诊断提供一种全新的高灵敏检测方法。本文针对消化道肿瘤的临床成像需求,提出了一种内部光激发、外部声... 详细信息

光声成像作为一种既能提供光学高对比度又能实现声学大成像深度的新兴医学影像技术,可通过对肿瘤滋养血管的三维成像,为癌症的早期诊断提供一种全新的高灵敏检测方法。本文针对消化道肿瘤的临床成像需求,提出了一种内部光激发、外部声探测的透射共轴式光声消化道内窥成像系统,并通过仿体与离体生物组织的成像实验,与现有的反射非共轴式光声内窥成像系统的成像性能进行了对比。实验结果表明,在仿体样品中,透射共轴式光声内窥成像系统的信噪比相对反射非共轴式系统最高提高了43.3 dB,成像深度增大了28.4%;而离体生物组织中,在10.7 mm深处,其信噪比也提高了9.7 dB。实验验证了本设计有效提高了光声信号的探测灵敏度,使该系统相较现有反射式系统具备更优的成像信噪比和成像深度,为光声消化道内窥技术推向临床提供了一种具有重要应用潜力的实施方法。

关键词：光声内窥成像消化道内窥成像透射共轴式反射非共轴式滋养血管

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基于微腔光学晶体生物传感器的研究进展

传感器与微系统 2009年第12期28卷 1-4页

作者：李莎时喜喜蔡林涛中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所生物医学信息与健康工程学重点实验室广东深圳518054

多孔硅(PS)与多孔硅微腔晶体(PSM)作为新型功能材料,其独特的光学特性、微电子相容性、滤过性、纳米微孔生长可控性及大的比表面积为生物信号传感提供了一个较为理想的平台,已制备成多种生物传感器应用于血液,细菌,病毒,DNA等的快速检... 详细信息

多孔硅(PS)与多孔硅微腔晶体(PSM)作为新型功能材料,其独特的光学特性、微电子相容性、滤过性、纳米微孔生长可控性及大的比表面积为生物信号传感提供了一个较为理想的平台,已制备成多种生物传感器应用于血液,细菌,病毒,DNA等的快速检测中。在分析了PS与PSM的结构和性能的基础上,重点介绍了PS与PSM生物传感器的研究现状,并提出开发微型芯片、集成器件和市场化产品将是PS与PSM生物传感器的发展趋势。

关键词：生物传感器多孔硅多孔硅微腔晶体

基于一维声栅共振场的大规模微粒并行排列的实验研究

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物理学报 2023年第2期72卷 139-143页

作者：齐绍富蔡飞燕田振黄先玉周娟王金萍李文成郑海荣邓科吉首大学信息科学与工程学院吉首416000 吉首大学物理与机电工程学院吉首416000 中国科学院深圳先进技术研究院劳特伯生物医学成像研究中心深圳518055 湖南医药学院医学院怀化418000 绥宁县第一中学邵阳422699

声操控微粒技术可以非接触无损伤地控制声场中的物体运动,其在精密制造、材料工程、体外诊断等领域具有广阔的应用前景.传统声操控微粒技术一般采用自由声场,如利用单个换能器或阵列换能器产生的聚焦声场、行波场或驻波场等.然而,一般... 详细信息

声操控微粒技术可以非接触无损伤地控制声场中的物体运动,其在精密制造、材料工程、体外诊断等领域具有广阔的应用前景.传统声操控微粒技术一般采用自由声场,如利用单个换能器或阵列换能器产生的聚焦声场、行波场或驻波场等.然而,一般单个换能器产生的声场仅能操控单个微粒;而阵列换能器的驱动系统复杂,导致操控器件成本高昂且难以微型化;因此,亟需研究新的声场形态实现多样性微粒操控.本工作中,采用单个换能器产生的平面波激发一维声栅的共振声场,实验实现了大规模泡沫微球的周期排列操控.其操控机制是由于声栅狭缝中法布里-珀罗谐振声场与声栅表面周期衍射场共振耦合,在声栅表面形成周期分布的局域梯度声场,导致微粒在平行于声栅表面受到声捕获力,在垂直于声栅表面受到指向表面的声吸引力,实现了微粒周期排列在声栅表面上.该工作为利用超声在空气中大规模排列微粒提供了理论基础和技术支持.

关键词：声镊声辐射力声栅微粒排列

超声联合微泡介导神经营养因子-3基因转染神经干细胞实验研究

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中国超声医学杂志 2012年第9期28卷 769-772页

作者：宫琳陈芸万圣祥江长青谭文严飞郑海荣北京大学深圳医院超声科北京大学深圳医院显微手外科中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所保罗.C.劳特伯生物成像研究中心

目的探讨体外利用超声联合微泡介导神经营养因子-3（neurotrophin-3,NT-3）基因转染神经干细胞的有效性和适宜超声参数。方法体外培养神经干细胞,在24孔板中加入200μl微泡（3×10;/ml）和20μl pEGFP-NT 3基因重组质粒（1μg/μl）,再... 详细信息

目的探讨体外利用超声联合微泡介导神经营养因子-3（neurotrophin-3,NT-3）基因转染神经干细胞的有效性和适宜超声参数。方法体外培养神经干细胞,在24孔板中加入200μl微泡（3×10;/ml）和20μl pEGFP-NT 3基因重组质粒（1μg/μl）,再加入500μl神经干细胞悬液（5×10;/ml）,在不同的超声条件下（声强分别为1、1.5、2 W/cm;,照射时间分别为30、60、90、120、150 s）,用1 MHz非聚焦探头辐照上述混合液,转染后在荧光显微镜下观察重组质粒转染效率,锥虫蓝染色检测神经干细胞活性。空白对照组为无超声辐照的质粒与神经干细胞的混合物。结果（1）转染48 h后绿色荧光表达最强;（2）声强1.5 W/cm;、照射时间60 s为本实验适宜的超声条件,此时神经干细胞基因转染率最高,且细胞活性较高。结论超声联合微泡介导NT 3基因转染神经干细胞具有可行性,为神经干细胞基因转染提供了新方法。

关键词：超声微泡神经营养因子-3 神经干细胞基因转染

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一种超高频血管内超声成像系统设计与实现

压电与声光 2015年第4期37卷 681-683,688页

作者：刘宝强邱维宝王祖麟郑海荣江西理工大学电气工程与自动化学院江西赣州341000 中国科学院深圳先进技术研究院劳特伯生物医学成像研究中心广东深圳518055

介绍了一种超高频(UHF)血管内超声成像系统,该系统基于80 MHz超高频血管内超声探头,运用高性能集成电子芯片实现超声脉冲的发射和回波数据的接收及高速可编程逻辑门阵列(FPGA)芯片实现有限冲激响应(FIR)滤波、包络提取、数字扫描变换等... 详细信息

介绍了一种超高频(UHF)血管内超声成像系统,该系统基于80 MHz超高频血管内超声探头,运用高性能集成电子芯片实现超声脉冲的发射和回波数据的接收及高速可编程逻辑门阵列(FPGA)芯片实现有限冲激响应(FIR)滤波、包络提取、数字扫描变换等数字信号处理算法。测试结果表明,在80 MHz频率下,系统可接收的最小信号电压为25μV,在47dB增益下动态范围可达51dB。通过钨丝(wire)线模和离体血管的实验,来评估系统的高分辨率成像性能,通过对回波数据-6dB带宽的分析计算,80 MHz超声探头的轴向分辨率和横向分辨率分别为32μm和103μm。实验表明,此系统可实现高分辨率的超声成像效果。

关键词：血管内超声可编程逻辑门阵列(FPGA) 实时高分辨率超高频

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一种基于平面波技术的三维超声成像方法研究

压电与声光 2015年第5期37卷 883-887,891页

作者：池利阳邱维宝师翔陆祖嘉桂林电子科技大学计算机科学与工程学院广西桂林541004 中国科学院深圳先进技术研究院劳特伯生物医学成像研究中心广东深圳518055

三维超声成像能提供直观和真实感的组织信息,便于医生对医学体进行观察和分析,已广泛应用于疾病诊断、手术规划和导航中。针对现有超声技术在采集速度和图像质量上的不足,该文采用一种新型的多角度平面波技术获得超声回波信号,并通过USB... 详细信息

三维超声成像能提供直观和真实感的组织信息,便于医生对医学体进行观察和分析,已广泛应用于疾病诊断、手术规划和导航中。针对现有超声技术在采集速度和图像质量上的不足,该文采用一种新型的多角度平面波技术获得超声回波信号,并通过USB3.0高速端口传输到PC端,然后进行平面波相干合成、对数压缩、超声序列存储及三维重建等操作,搭建了实验平台并进行测试,研究表明该文方法具有采集速度高,成像效果好的优势。

关键词：三维超声成像平面波超声动态聚焦高速采集医学图像处理工具集