光声技术在医学成像中的应用

现在的医学成像手段不能很好地探测乳腺癌中的小块肿瘤。对于癌症检测来说，光声成像技术是一种前景光明的成像技术。这一成像手段既有光学成像的高对比度，又有声学成像的高穿透深度，结合了二者的优点。在建立的光声成像系统中，采用532nm、脉宽10ns的脉；中激光器作为光源，产生超声信号。为了对系统在癌症检测中的能力进行评估，制作了一个由琼脂和intralipid制成的乳房组织模型。成像时，为了更容易探测到超声信号，组织模型和探测器放置在一个透明有机玻璃制成的水容器中。并且对超声信号进行滤波反投影处理，重建组织模型能量吸收的平面分布。实验结果表明，光声成像在早期的乳腺癌和其它癌症的检测中将会占有重要的位置。     

光声层析成像研究进展

光声层析成像(Photoacoustic tomography,PAT)是一种新兴的生物医学成像技术,它结合了组织的光学吸收特性以及超声探测优势,具有对比性强、灵敏度高、成像深度深的优点。本文综述了PAT技术的原理和主要成像手段。并重点结合PAT的技术优势,讨论了它在临床医学中的巨大应用前景。     

一种新型的医学成像技术—热声成像

本文介绍了一种新型的医学成像技术－基于光声效应的热声断层成像。本文的介绍主要基于Kruger等人的研究^[1]，并包括相关的一些技术和原理，如分辨率和重建原理的数学推导及其应用前景的讨论。     

MicroRNA-129-5p在卵巢癌中表达的光声成像研究

目的探究基于酪氨酸酶报告基因CMV/TYR-3xTS的光声成像监测卵巢癌中miR-129-5p的表达。方法采用分光光度计测量黑色素含量和酪氨酸酶活性;采用光声成像检测细胞和小鼠中的光声信号;采用实时定量PCR检测细胞和小鼠皮下组织中的miR-129-5p的表达。结果细胞中黑色素含量和酪氨酸酶活性随着CMV/TYR-3xTS质粒浓度的升高(0、1、2、4μg)而呈剂量依赖性升高,并随着外源导入的miR-129-5p浓度升高(0、5、10、20、40nmol/L)而逐渐降低。在卵巢癌细胞SKOV3中用不同浓度的甲基化药物5-Aza-dC(0、0.5、1.0、2.0μmol/L)处理后,miR-129-5p的表达被激活,黑色素含量、酪氨酸酶活性和光声信号呈剂量依赖性逐渐降低。在动物水平上,用5-Aza-dC处理后,小鼠移植CMV/TYR-3xTS处的光声信号显著减少,而作为内参的生物发光信号没有明显的变化。结论酪氨酸酶报告基因CMV/TYR-3xTS可作为新的miRNA成像探针在细胞和动物水平监测miRNA的动态表达。     

CR成像空间分辨率的实验研究

本文研究使用带有活动滤线栅X光机进行CR摄影时,CR成像的空间分辨率及其影响因素,探讨更好的摄影及显示方法。     

活体白鼠脑血管时域光声成像的实验研究

目的：获得活体白鼠脑血管分布的时域光声图像。方法：采用波长532nm的脉冲激光作为光声信号激励源,样本脑血管的时域光声信号由宽带PVDF非聚焦针状水听器圆周扫描采集．每个探测位置上所采集到的光声信号由离散小波变换进行软阈值消噪,样本脑血管光声图像由时域后向投影算法重建。结果：所重建的光声图像可较好地反映样品脑血管的主要分布。结论：具有潜在的临床应用价值。     

不同扫描宽度对光声成像的影响

目的：研究不同扫描宽度对光声成像的影响,提高光声成像的质量。方法：采用线性扫描和滤波反投影算法。结果：得出了扫描宽度越大或单位长度内扫描次数越多,成像效果越好,若采用旋转扫描重建,则可以进一步提高重建图像的质量。结论：该研究结果对光声探测器的合理设计和成像效果评估具有较好的参考价值。目的：研究不同扫描宽度对光声成像的影响,提高光声成像的质量。方法：采用线性扫描和滤波反投影算法。结果：得出了扫描宽度越大或单位长度内扫描次数越多,成像效果越好,若采用旋转扫描重建,则可以进一步提高重建图像的质量。结论：该研究结果对光声探测器的合理设计和成像效果评估具有较好的参考价值。     

光声和超声相结合新成像技术

近日,在《自然医学》(Nature Medicine)杂志上,报导了洛杉矶南加州大学和华盛顿大学圣路易斯分校的科学家们开发了一种新型医学影像技术使得医生能以新视野观察活体内部器官。所谓新的成像技术是将现有的两种医学影像技术光声和超声结合到一起,将一个光声成像设备添加到了超     

成像条件对不同机型PET/CT图像空间分辨率的影响

目的 探讨PET/CT成像条件（采集时间、床位重叠、重建矩阵、迭代次数、滤波核、衰减校正）对图像空间分辨率的影响。方法 使用GE Discovery Elite型和GE Discovery ST-16型2种PET/CT设备分别对椭圆柱分辨率模型进行1个和2个床位扫描（List mode模式,采集时间为6 min）;使用临床常用重建条件（Elite型：VPFX-S算法;ST-16型：VUE Point HD算法）分别按1～6 min/床、不同迭代次数2～10次、滤波核2.0～10.0 mm(Elite型)、不同的重建矩阵以及是否进行衰减校正对图像进行重建;用线源扩展函数的半高宽（FWHM）表示PET重建图像的空间分辨率。结果 在临床采集条件下,当采集时间为1 min、2 min、3 min、4 min、5 min、6 min时,中心位置图像空间分辨率FWHMElite分别为（4.06±0.08）mm、（4.05±0.20）mm、（4.01±0.01）mm、（4.05±0.07）mm、（4.05±0.03）mm、（4.08±0.06）mm;FWHMST-16分别为（5.76±0.12）mm...     

正电子发射断层成像空间分辨率的限制及研究进展

介绍正电子发射断层成像设备空间分辨率的发展历程,分析影响空间分辨率的因素。目前,飞行时间技术、新型示踪剂以及硅光电倍增管器件的应用实践在改善图像质量和提高空间分辨率方面获得了显著的成果,具备γ光子沉积深度测量的探测器设计有望进一步降低晶体单元尺寸以及解码误差对于空间分辨率的不利影响。     

医学光声层析成像技术及其临床应用研究进展

光声效应是指样品被短脉冲激光照射后受激产生超声波的一种现象。基于此效应的光声成像技术是一种新型的生物医学成像模式,其在过去的十年中越来越受到临床和产业的关注,目前已成为生物医学成像领域发展最快的技术之一。光声成像是一种混合型的成像方式,它结合了光学成像的高对比度和光谱识别特性,以及超声成像大穿透深度下仍具备较高分辨率的特点。光声技术可对微血管、血红蛋白浓度、血氧含量、氧代谢、脂肪等进行高特异性的成像,能够灵敏地反映生理特征变化,与超声技术的形态和结构成像具有很强的互补性。光声成像技术的这些特性使其在临床及生物医学研究领域均具备广泛的应用潜力,尤其适用于恶性肿瘤、心血管疾病、微循环异常等重大和常见疾病的成像诊断和治疗引导。本文将介绍光声层析成像技术在乳腺癌、前哨淋巴结及血管内成像等方面的最新研究进展和临床应用情况。     

点扩散函数测量CT机MTF的应用研究

采用点扩散函数测量x-CT机的MTF是一种有效的方法。但是这种方法受设备本身CT值显示范围的限制。本文采用CT值标尺为扩展方式对MTF进行了测量并对影响MTF测量的主要参数进行了分析。这种方法可应用于CT机的质量控制和性能分析。     

开放式电阻抗断层成像测量系统设计与成像试验研究

目的：研制一种基于开放式电阻成像的高精度测量系统，用于物理模型试验研究，为临床试验奠定基础。方法：开放式电阻抗成像（OEIT）采用固定电极阵列，克服了封闭式电阻抗成像（CETT）在应用上电极间隔不等、放置不方便等问题：测量系统采用直接数字频率合成（DDS）产生激励信号，采用FPGA与ADC实现数字相敏检波，检测出电极间的正弦电压幅值与相位．经成像算法得到试验图像。结果：该测量系统的信噪比达104dB，在300mS／m背景电导率情况下．可区分电导率分别为400mS／m和200mS／m的双目标。结论：该测量系统满足开放式电阻抗成像对测量信噪比的要求．水槽和琼脂物理模型的双目标成像试验结果表明，OEIT具有较好的分辨率和定位准确度，可以应用于区分低电导率差异的组织。     

锥形束CT的常规检测方法和质量保证

目的探讨图像引导放疗中锥形束CT的常规检测方法和质量保证(QA)。方法从加速器中锥形束CT的相关项目验收程序入手,对锥形束CT系统进行日检、周检、月检,完成锥形束CT的系统安全、机械精度、图像质量等项目的质量保证。结果锥形束CT的系统安全性能正常,机械精度和图像质量的误差均在允许范围。锥形束CT的等中心与加速器机架等中心的误差为0.3 mm,SAD检测结果为85.2 cm,均在允许的误差范围内。锥形束CT在OBI模式下2D图像的低对比度分辨率和空间分辨率均合格,CBCT模式下CT图像空间分辨率在Ful-Fan和Half-Fan扫描模式下分别为7 lp/cm和6 lp/cm,低对比度分辨率合格,HU值的线性和一致性均合格,几何失真度小于1 mm,CT图像质量检查均为正常。结论锥形束CT的常规检测和质量保证可确保锥形束CT系统安全、精确。     

基于ACR标准的MRI空间分辨率和低对比度分辨率检测

本文着重阐述了MRI质量控制的意义以及MRI检测中两个比较重要的参数——空间分辨率和低对比度探测能力的检测方法,并对这两个参数的影响因素进行了分析。     

基于共同空间模式和支持向量机的脑–机接口信号分类

在脑-机接口(BCI)研究中一个关键问题是准确地对EEG信号进行特征提取和模式分类,以得到人机通信与控制命令。经过对非靶刺激和靶刺激下诱发的EEG进行去均值、低通滤波、下采样等处理后,利用共同空间模式算法对所采集到的EEG数据进行特征提取,然后通过网格搜索法获取最优分类参数的情况下,利用基于径向基函数的支持向量机设计分类器。通过对3名受试者的实验数据进行各10次的处理后得到较好的分类效果,平均分类准确率为99.2%。实验结果表明,本文的方法适合于基于"模拟阅读"的脑-机接口中。     

螺旋CT机低对比分辨力及其影响因素的研究

通过实验研究螺旋ＣＴ的低对比分辩力及其影响因素。结果表明ＣＴ低对比分辩力随着ｍＡ、ｋＶ、层厚、扫描时间、重建视野的增大而增大，随着扫描物体厚度、重建矩阵、螺距增大而减小；高分辩重建算法引起低对比分辩力下降；多数情况下，螺旋扫描图像低对比分辩力略小于相应轴扫图像。全面地理解ＣＴ低对比分辩力及影响因素，对于正确评价、比较ＣＴ设备的性能十分重要。     

医用显示器空间分辨率对早期脑梗死诊断效能影响的研究

目的：探讨医用显示器空间分辨率对早期脑梗死CT影像诊断的影响。方法：选择20例早期脑梗死头颅CT影像及22例正常对照头颅CT影像,由3名放射科医生采用空间分辨率不同的医用显示器分2次进行阅片,并对是否发生脑梗死进行评价。采用受试者操作特性曲线对阅片结果进行分析。结果：3名放射科医生分别采用2种医用显示器阅片结果相似,两者之间没有显著性差异。结论：较低空间分辨率的医用显示器也能够满足早期脑梗死CT影像的阅片需求。     

生物医学工程人员工作职能转变的探讨

从强化医院医疗设备的计量管理,加强医疗设备的安全使用、安全性能测试、医疗设备的保养工作等几个方面阐述了生物医学工程技术人员工作职能的转变问题,对今后的工作方向进行了探讨。