基于光学分子影像的术中肿瘤精确导航技术

<正>肿瘤是严重危害人类生命和健康的常见病和多发病,如何在早期发现肿瘤组织及如何在手术过程中实现肿瘤的精确定位成为了近年来国际上的研究热点。随着医学影像技术的不断发展,光学分子影像手术导航技术作为一种新兴的医学影像方法,有望实现手术过程中对肿瘤及其他病灶组织的边界信     

医学影像技术在心脑血管疾病诊断和预防中的应用

<正>文章阐述了多模态医学影像技术在心脑血管疾病诊断和预防中的应用,有创的医学影像技术(包括血管造影、血管内超声、光学相干断层扫描、光声成像等)和无创的医学影像技术(包括超声、MRI、CT、分子影像技术等)可用于展示动脉粥样硬化和斑块的内部结构特征和功能,及其发展过程。未来。医学影像技术的挑战在于发展具有高敏感度的高分辨率成像技术,客观准确地评估易损斑块的形态结构和成分以及病理生物标记物。     

基于机器学习的医学影像分析在药物研发和精准医疗方面的应用

MRI,PET,和CT等医学影像在新药研发和精准医疗中起着越来越重要的作用。影像技术可以被用来诊断疾病,评估药效,选择适应患者,或者确定用药剂量。 随着人工智能技术的发展,特别是机器学习以及深度学习技术在医学影像中的应用,使得我们可以用更短的时间,更少的放射剂量获取更高质量的影像。这些技术还可以帮助放射科医生缩短读片时间,提高诊断准确率。除此之外,机器学习技术还可以提高量化分析的可行性和精度,帮助建立影像与基因以及疾病的临床表现之间的关系。首先根据不同形态的医学影像,简单介绍他们在药物研发和精准医疗中的应用。并对机器学习在医学影像中的功能作一概括总结。最后讨论这个领域的挑战和机遇。     

光学分子影像技术及其在药物研发领域的应用

光学分子影像技术是一种发展迅速的生物医学影像技术,能够利用生物发光技术或荧光蛋白等,对生物体内特定的生物过程进行无创的定性或定量研究。应用该技术可以对药物进行筛选,选取具有潜在治疗效果的药物进行后续研究,而终止对可能无效药物的研究,同时可以评价药物对肿瘤的代谢、增殖、血管形成、凋亡和组织乏氧等方面的影响。本文主要介绍光学分子影像技术及其在药物研发,尤其是抗肿瘤药物研发领域的应用。     

功能与分子影像在头颈部肿瘤放射治疗计划和疗效评价中的应用

目前临床普遍采用功能与分子影像检测手段能来评价头颈部肿瘤的放射治疗计划和疗效,可指导个体化治疗从而提高疗效。文章概述了功能与分子影像技术CT,MRI,PET-CT,超声检测技术在头颈部肿瘤放射治疗计划制定和疗效评价中的应用进展。结果显示,不同分子影像检测方法如在检查时机的选择、诊断和鉴别诊断的价值、观察放射治疗后肿瘤的残存和复发、预测放射治疗效果、指导后续治疗等方面均可起到重要作用。采用图像融合技术进行联合应用,如PET-CT和MRI-CT等,可提高检测的准确率。临床医生需在常规影像学手段的基础上,根据头颈部肿瘤患者病情和治疗方法的不同选用正确的功能和分子影像检测手段,更好地指导制定放射治疗计划及综合评价放射治疗后的疗效。     

生物光子成像专题序言

本专题刊由八篇有关生物组织光学成像方面的邀稿 (Invited papers)及一些常规文章组成。近年来 ,在高散射介质中 (尤其在生物组织中 )光输运问题被越来越广泛和深入的研究。这些研究可以开发一些新的无损而又廉价的医学光学成像技术。光学成像因其可以提供生理学功能型的医学影像 ,而引起学术界广泛的关注。光学成像主要包括漫射光断层成像、相干光断层成像 (OCT)、早到光子技术、超声调制技术、磁光调制技术、偏振调制技术、漫射光断层成像等等方面。另一方面 ,荧光标记成像、单分子探测等等手段 ,拓展了研究范围 ,提供了更多的处理方法…     

分子影像技术在转化医学中的应用

基础医学、药物研发和临床医学是三个不同的的领域,因此这些领域的很多生命科学研究成果经常无法及时应用于临床实践。转化医学是以疾病为中心,加速将基础研究的成果用于,临床诊断和治疗中,旨在有效的将三个领域有机结合在一起。分子影像学（molecularimaging,MI）可在活体上、在细胞和分子水平对生物学过程成像并进行定性和定量研究,为转化医学的实现提供了保证。分子影像技术采用无创的医学影像技术使活体状态下组织细胞中的特殊分子生物学特性得以直观揭示,主要用于对疾病早期诊断、疾病分期（分层）、疗效监测、指导疾病的个体化治疗以及新药的研发等领域。本文主要介绍分子影像的技术特点、其在转化医学中发挥的作用以及其在个体化治疗中临床意义进行综述。     

分子影像技术在转化医学中的应用*

摘要：基础医学、药物研发和临床医学是三个不同的的领域,因此这些领域的很多生命科学研究成果经常无法及时应用于临床实 践。转化医学是以疾病为中心,加速将基础研究的成果用于临床诊断和治疗中,旨在有效的将三个领域有机结合在一起。分子影 像学(molecular imaging, MI) 可在活体上、在细胞和分子水平对生物学过程成像并进行定性和定量研究,为转化医学的实现提供 了保证。分子影像技术采用无创的医学影像技术使活体状态下组织细胞中的特殊分子生物学特性得以直观揭示,主要用于对疾 病早期诊断、疾病分期（分层）、疗效监测、指导疾病的个体化治疗以及新药的研发等领域。本文主要介绍分子影像的技术特点、其 在转化医学中发挥的作用以及其在个体化治疗中临床意义进行综述。     

光学成像在肿瘤研究中的应用

随着分子标记技术的发展,光学成像技术作为一种非侵入性动态成像技术,以其高分辨率、高灵敏度正越来越多的应用于医学和生物学的研究.该文重点介绍了在体生物光学成像技术在肿瘤的转移机制、药物对肿瘤的疗效、肿瘤细胞凋亡、肿瘤血管生成等方面的应用.     

多核磁共振19F-MRI在分子影像学中的应用

随着杂核氟、钠、磷等探针和成像技术的发展以及磁共振成像设备和序列的优化,多核磁共振迅速崛起,尤其是其在分子影像方面的研究与应用使包括心血管、肿瘤等众多疾病从传统的形态学影像诊断模式转向早期分子影像精准诊治模式。其中,19F-MRI多核磁共振分子成像近年来备受瞩目。虽然19F-MRI的成像敏感度是1H-MRI的82%,但人体只有牙齿中含有少量的氟,因此无背底噪声的干扰。19F-MRI应用氟类探针,19F自然丰度100%,且无放射性。本文简述了多核磁共振在分子影像学中的应用,并重点介绍19F-MRI分子影像及其应用探针在精准诊治方面的应用。     

3D打印联合影像导航技术辅助内镜下鼻颅底肿瘤切除的临床分析

目的:探讨3D打印联合影像导航技术在内镜鼻颅底外科治疗中的应用效果。方法:回顾性分析2015年2月至2015年8月在我院实施内镜下鼻颅底手术的28例患者的临床资料,根据辅助方法不同将患者分为研究组(19例)和对照组(9例),分别采用3D打印联合影像导航系统辅助和单纯影像导航系统辅助。观察并比较两组患者的手术时间、术中出血量、肿瘤切除率及术后并发症的发生情况。结果:研究组患者的手术时间、术中出血量及脑脊液鼻漏、术后复发的发生率均明显低于对照组,差异具有统计学意义(P0.05)。结论:应用3D打印联合影像导航技术辅助内镜治疗鼻颅底肿瘤可以减少术中并发症及副损伤,实现精准医疗、个性化医疗。     

基于近红外荧光制剂的多模态多功能分子影像技术在肿瘤模型中的应用

多模态融合的分子影像技术整合了多种分子影像技术的优势,已成为当前分子影像领域研究的热点和发展趋势。新近报道的七甲川菁(heptamethine cyanine)染料是一类具有肿瘤靶向性的近红外荧光(nearinfrared fluorescence,NIRF)制剂。该染料独特的光学特征使其在肿瘤分子影像、靶向治疗和药物传递系统方面具有广阔的应用前景。纳米材料包裹该类染料可用于NIRF/MRI双模成像,标记核素后可实现NIRF/PET双模成像,共轭结合化疗药物后,可实现抗肿瘤药物的靶向传递,多个七甲川菁染料的复合物已被用作多模态成像,成为光热、光动力学和组合治疗肿瘤的新策略。     

分子诊断技术在乳腺癌检测中的最新进展

乳腺癌是一种严重危害女性健康的恶性肿瘤,对其致病基因的检测有助于肿瘤早期诊断、精准治疗及预后评估.本文总结了近年来乳腺癌相关的热点基因,并对相关基因的分子诊断技术、检测方法及应用进行了综述.首次评述了数字PCR方法用于乳腺癌分子检测的进展.全面对比不同分子诊断技术的差别与优缺点,为乳腺癌关键基因的检测提供指导建议与理论支持,并对未来发展趋势做出展望.     

2019年启航献礼

精准医疗是应用现代分子生物学、分子病理学、分子遗传学、分子影像技术、生物信息技术以及目前火热的大数据技术、智能化技术等,结合患者生活环境和临床数据,实现精准的疾病分类和诊断,制定具有个性化的疾病预防和诊疗方案,包括对风险的精确预测、疾病精确诊断、疾病精确分类、药物精确应用、疗效精确评估、疗后精确预测等。精准医疗是医学自身发展的客观必然,是人民群众对健康新需求的使然。精准医疗的核心价值是造福于患者,造福于人类,尤其是在当今中国,人民生活水平普遍得到改善和提高,人民对健康的追求达到了一个新的高度。     

新型肿瘤特异性核医学分子探针及应用展望

<正>近年来发展非常迅速的分子影像技术已经将肿瘤的影像学诊断提高到肿瘤细胞或组织特异性表达分子的水平,有助于肿瘤的早诊、早治和个体化治疗。从而有效降低肿瘤死亡率。在各种分子影像模态当中,核医学的PET和sPECT最先进入了临床应用。核医学分子探针是核医学分子影像的核心所在。与最常规使用的~(18)FDG相比,文章将主要介绍新型特异性核医学分子探针在肿瘤诊断、疗效评估及个体化治疗方面的应用。     

Digital Scan在医学影像数字化中的应用

现代计算机及相关技术的迅速发展为医学影像的数字化处理、存储、传输提供了方便。医学影像数字化是当今医学影像技术发展的趋势和需要。对已有的传统医学影像胶片进行数字化处理是医学图像信息进入全面数字化管理系统所必须完成的工作,是为PACS和HIS系统服务。     

转铁蛋白导向脂质体核磁造影剂纳米粒子（TfNIR-LipNBD-Magnevist）——一种肿瘤靶向磁共振造影剂

造影剂辅助的核磁共振成像是目前肿瘤诊断的最吁方法之一。但是由于核磁共振成像内在的低灵敏性以及造影剂的非特异性,导致肿瘤早期诊断较为困难。文章将一种新的肿瘤靶向核磁造影剂纳米粒子应用于早期肿瘤的影像诊断。这种新的肿瘤靶向核磁造影剂纳米粒子由配体转铁蛋白（Tf）、纳米水平的正电脂质体（Lip）载体和临床常用的造影剂Magnevist（Tf^NIR-Lip^NBD-Magnevist）三部分构成。另外转铁蛋白和脂质体粒子上,亦标记了荧光物质用于确定转铁蛋白一脂质体一造影剂纳米粒子的靶向性,以及肿瘤的光学影像诊断。在体外实验中,利用激光共聚焦显微镜和光学影像证明了靶向纳米粒子介导的细胞内吞和特异性结合。在裸鼠肿瘤模型中,造影剂纳米粒子Tf^NIR-Lip^NBD-Magnevist经尾静脉注入后,显著增强了肿瘤内信号与周围组织的对比度。由造影剂纳米粒子介导的肿瘤内信号显著强于单独Magnevist辅助的肿瘤内信号。同时,利用光学影像方法,在肿瘤内检测到特异的荧光信号。其结果进一步支持了转铁蛋白一脂质体一造影利（Tf^NIR-Lip^NBD-Magnevist）纳米粒子的靶向性和肿瘤影像诊断的有效性。     

实现“终极版”核苷酸测序仪的技术要素

20世纪70年代发明的第一代DNA测序技术,尽管测序通量有限,却成功地保证了“人类基因组计划”的实施;世纪之交出现的下一代(第二代) DNA测序技术经历了通量飞跃,为各种精准医学项目的实施提供了保障;目前的第三代技术,尽管通量居二代之后,但读长和单分子测序优势也让其有立足之本;第四代测序技术的基本标志是不经过cDNA (以RNA为模版合成的互补DNA),无PCR扩增,而直接测定单分子RNA序列,以及确定单分子RNA上的修饰核苷酸位点。从技术的角度看,第三、四代技术有一定技术要素共享(比如在单分子水平测定DNA序列),但是就测序对象而言,第四代应该属于“终极版”核苷酸测序仪：可以从单细胞出发,既能测定DNA序列,也可以测定RNA序列,也可以直接确定修饰核苷酸位点。因此,要实现这个“终极版”核苷酸测序仪,就要调动相关核心技术要素,而这些要素毫无疑问地会涉及物理、化学、工程学、生物学、半导体科学、计算机科学等领域的前沿技术,包括纳米科学、单分子光学、单分子拉曼光谱、单分子核磁共振、单分子酶学、人工智能等所谓的“硬科技”。其功能是从单细胞的裂解开始,经微纳结构实现组分分流后,直接导入RNA序列测定单元,定量分析细胞RNA分子的种类、数量、序列和修饰核苷酸位点的存在频率。本文系统介绍了第四代测序仪的可能技术要素,以及应用需求和新研究范式。     

多模态分子影像纳米探针介导的癌症可视化光热治疗

<正>癌症对人类健康和生命都存在巨大的威胁,探索更为有效的癌症治疗方法具有重大意义。近年来医学成像引导下的癌症可视化光热治疗技术逐渐兴起,用于此项技术的多功能诊疗一体化分子影像探针也在不断进化和完善。文章简述了几种具有代表性的用于癌症可视化光热治疗的多模态分子影像纳米探针,期待此项技术在不久的将来有机会应用于临床,为癌症的治疗提供更好的选择。     

医学影像数字化处理与管理

医学影像数字化是当今的趋势和需要,现代计算机及相关技术的迅速发展为医学影像数字化处理及存储提供了方便。作为PACS的一个重要组成部分,对已有的传统医学影像数字化处理是医学图像信息进入全面数字化管理所必须完成的工作。为了科教研和学术交流,同时为下一步PACS、RIS的构建作准备,我们开发了模块式图像管理系统并利用数码相机对医学影像进行数字化处理,介绍如下: