脑功能光学成像技术及医学进展

本文较全面论述了目前发展中的脑功能光学成像技术:脑功能的内禀光学成像、神经元活动相关信号方法、光学相干层析成像、无损伤脑功能内禀光学成像等方法的原理、成像特性及相关最新医学研究进展.     

光学相干成像技术对神经及脑的成像

神经与脑的成像作为最具挑战性的课题之一,得到越来越多的关注.对神经与脑部的成像,能够对神经系统及脑部形态、结构以及功能量化,不仅有助于更加深入地了解脑及神经系统.并且可以提高临床诊疗的效率.光学相干成像技术(OCT)是一种新型的成像技术,已被广泛用于生物与医学领域.光学相干成像技术在对神经及脑的成像研究中,最为人们所关注,其该技术的发展也最为迅速.该技术为解决神经及脑的成像问题提供了新的思路和方法,其发展潜力还有待发掘.概述了光学相干成像技术在神经和脑成像领域的最新技术以及成果,讨论了其在神经和脑成像领域的优缺点以及其未来的发展趋势.     

基于内源信号的脑功能光学成像图像处理方法研究进展

基于内源信号的脑功能光学成像是一种新兴的脑成像技术,它因空间分辨率高、可长时间在体记录、结构简单等特点,可以有效地帮助研究人员探索大脑功能。由于基于内源信号的脑功能光学成像信号易受呼吸、心跳、血管周期性搏动等的影响,信噪比很低,研究适用于光学成像的图像处理方法成为了研究热点。本文对基于内源信号脑功能光学成像的图像处理方法的研究现状进行了综述。在介绍传统图像处理方法的基础上,主要对主成分分析、独立成分分析、局部相似度最小化、活动区域反应特征曲线及指示函数法等新的图像处理算法进行详细介绍,分析其不同的应用场合、优缺点及旨在解决的问题。这些新的处理方法可以在传统方法的基础上得到更好的图像处理效果。     

荧光素酶光学成像技术研究进展

活体动物体内光学成像技术的主要功能是追踪并检测标记细胞、微生物及分子在体内的活动和表达情况.该技术可以非侵入性地连续检测活体动物体内的生物学活动,其灵敏度高,使用方便、迅速,已被广泛应用于众多研究领域.就荧光素酶(Luc)光学成像技术的原理及应用进展作一综述.     

空间频域成像在皮肤病定量评估中的研究

利用空间频域成像技术搭建的成像系统检测多种皮肤病组织的光学参数和生理参数信息，并对比分析讨论不同类型的皮肤病与光学参数、生理参数之间的关系。实验结果表明，病变皮肤组织与正常皮肤组织之间在光学参数、生理参数上存在较大差异，这将为临床医生对皮肤病诊治提供一种新颖、可靠、科学的评估方法。     

相互正交的声场、电场和磁场作用于生物组织的耦合方程

一种基于声场、电场和磁场相互正交耦合作用的新方法为生物电流检测和医学功能成像提供了新的思路。本文从原理上对这种方法的本质机理加以阐述，指出在各种场间主要是通过洛仑兹力作用而发生能量耦合，耦合所产生的声或电的信号中包含有组织的电特性信息，由此信息可对组织进行电生理检测和成像。文中从连续介质力学的基本方程出发，在分别把生物组织视为弹性固体和流体情况下，归纳和推导了在音频段和超声频段相互正交的声场、电场和磁场间耦合方程。这些方程是进行生物电流检测和组织功能成像的理论基础。     

肿瘤新生血管检测的研究进展

肿瘤新生血管是肿瘤营养物质以及代谢产物与机体交换的通路,肿瘤新生血管的生长对肿瘤的生长、恶化、转移、分期等有着重要的影响.以肿瘤血管的概念及其检测为出发点,介绍了肿瘤新生血管的形成、特点和检测意义;着重从肿瘤微血管密度、超声成像、光学成像及核磁共振成像等4个方面综述了肿瘤新生血管检测的研究进展.     

吲哚菁绿在影像医学中的应用

吲哚菁绿（ICG）是一种在近红外光谱范围内有较强吸收、毒性小、不参与体内生物转化、排泄迅速的荧光染料,是目前惟一被美国食品药品管理局（FDA）批准的,临床使用的近红外光学成像对比增强剂。由于近红外光学成像因近红外光在生物组织中具有更强的穿透能力,而且受其他因素影响较小,所以被广泛应用于功能成像和异常组织诊断的研究,在组织光学检测方面具有较大的发展前景。因此,ICG在生物医学成像、光动力治疗及病理组织检测等领域的应用持续升温。重点从临床应用角度综述了ICG在影像医学中的应用。     

光学表面成像系统实时运动监测精度研究

目的:探究光学表面成像系统实时运动监测的精度。方法:将30例患者的呼吸曲线输入到模体中模拟呼吸运动， 同时利用Catalyst系统对模体进行实时运动监测，比较系统监测的呼吸曲线与参考曲线，从而得到光学表面成像系统实时 运动监测的精度。结果:光学表面成像系统监测的呼吸曲线与参考曲线具有较高的一致性，相关系数均大于0.99，显著相 关。监测误差的平均值为（0.24±0.04）mm，并且随着呼吸信号频率的增加而减小。结论:光学表面成像系统的实时运动 监测精度较高，可用于对患者呼吸运动的监测。在进行呼吸门控治疗时，应考虑呼吸监测系统引入的误差。     

近红外荧光散射断层成像的研究进展

近红外荧光光学断层成像(FODT)是以合适的荧光探针作为标记物或对比剂，用特定波长的红光激发荧光染料，使其发出波长长于激发光的近红外荧光，通过测量媒质边界处有限点的荧光强度，考虑光子在组织中传播的散射特性，来重建出组织内部的荧光光学特性的分布图像以及组织光学参数。这种成像方式具有无电离辐射、染料稳定、可长期监测和设备简单、成本低等优点，在肿瘤检测、基因表达、蛋白质分子检测和药物受体定位等方面有着很大的应用潜力。在给出近红外荧光散射断层成像典型系统的基础上，详述了近红外荧光在组织中的频域传播模型和重建算法；介绍了两家研究机构在此领域的研究进展；讨论了将该成像方法应用于临床的进一步的发展方向。