基于树状大分子的磁共振成像造影剂研究进展

目前临床用的小分子量磁共振造影剂存在血液半衰期短、在较高浓度时表现出肾脏毒性和非特异性等许多缺点,基于树状大分子的造影剂家族为磁共振成像(MRI)开辟出一条新的道路.综述了基于树状大分子的T1和T2磁共振成像造影剂研究进展.与小分子造影剂相比,基于树状大分子的磁共振成像造影剂具有更高的摩尔弛豫率,且能特异性靶向癌症、肿瘤细胞或组织用于靶向诊断成像,成像效果更好、血液循环时间延长,这些优点使基于树状大分子的T1和T2磁共振成像造影剂在近10年来得到广泛的研究与应用.     

基于深度学习的砂岩组分显微图像识别

识别砂岩中的石英、长石和岩屑对判断沉积环境具有重要意义,但传统的人工识别方法存在主观性强、对经验依赖程度高等问题。本文利用深度学习、卷积神经网络等技术构建了一种基于Faster R-CNN目标检测算法的砂岩显微组分图像识别方法,实现了正交偏光下对薄片图像中石英、长石、岩屑三种组分的智能识别,三种组分平均识别准确率为89.28%。为了验证模型的可靠性,实验对比了不同算法和特征提取网络,结果表明：Faster R-CNN目标检测算法的识别效果优于YOLO V3、YOLO V4、YOLO V5s,ResNet50特征提取网络的表现效果优于VGG16。采用ResNet50特征提取网络的Faster R-CNN目标检测模型优势显著,它可以更好满足岩石薄片的识别要求,为传统的人工方法提供智能化技术方案。     

磁共振成像及多层螺旋CT在细微和隐匿性骨折中的诊断分析

分析磁共振成像及多层螺旋CT在细微和隐匿性骨折中的诊断价值。本次研究的观察对象均抽选于在医院接受治疗的80例细微和隐匿性骨折患者,患者的入院时间为2019年5月—2020年8月。分别为上述患者开展多层螺旋CT检查和磁共成像检查,比较2种检查措施的疾病检出率。磁共振成像检查的细微和隐匿性骨折检出率明显高于多层螺旋CT检查,P<0.05。磁共振成像应用于细微和隐匿性骨折临床诊断中的价值较高,值得进一步推广应用。     

基于X射线CT基础上的砂岩破裂模式研究

借助CT机对砂岩破裂过程的实时观测以及结合CT图像和CT数的分析发现：在单轴和三轴压力作用下，砂岩CT数方差变化剧烈的地方发生脆性变化，而方差比较稳定的地方发生塑性变化；当有渗透水流作用时，砂岩应变特性与干砂岩的应变特性有明显差异，峰值强度显著增大，残余强度也明显增加；砂岩在单轴干燥状态下发生脆性破坏，而在有渗透压力和围压的情况下发生塑性破坏。通过CT技术可以方便地计算出砂岩的实时孔隙率。     

基于季胺基修饰的核磁共振成像造影剂的合成

利用季胺基团具有高水溶性的特点,合成了一种水溶性良好且带有长烷烃链的核磁共振成像造影剂。通过在1,4,7,10-四氮杂环十二烷(cyclen)的骨架碳原子上引入季胺基团,并分别对4个仲氨基进行亲电取代,得到具有季胺基侧链的多齿配体;在不影响对钆(Ⅲ)离子的络合能力的同时,提高了配合物的弛豫率,并赋予其良好的水溶性。长烷烃链和季胺基团的同时引入为该类配合物的进一步功能化提供了可能性。     

基于高倍物镜的相位显微成像方法

当前基于干涉技术的相位显微成像方法已经被广泛研究,但基于非干涉方法(相位恢复)的相位显微成像研究还很少.本文将相位恢复与显微成像技术相结合,提出并论证了一种基于高倍物镜的相位显微成像方法,适用于微米级相位型物体的显微成像.该方法简单有效,针对高倍物镜显微系统的特性,采用同时移动CCD及显微物镜的拍摄方法,解决了传统拍摄模式下,高倍物镜的采样距离无法满足成像关系的问题.通过CCD采集物面在不同传播的距离衍射放大像,利用测得的强度信息重建物体相位信息.采用直径5μm的聚苯乙烯微球作为待重建样品,使用100×物镜进行显微成像实验.相位分布重建结果反映了样品真实高度的分布变化,证明了该方法的有效性.与基于干涉技术的相位显微方法相比,该方法所使用的实验装置更加简单,易于操作且成本更低.对于生物细胞或组织等相位型样品的厚度或折射率分布测量具有实际应用意义.     

显微鬼成像系统的分辨率研究

传统光学显微镜的分辨率受到波长和物镜数值孔径的限制,难以再有很大的提高.近年来,逐渐发展成熟的鬼成像技术为进一步提高显微成像系统的分辨率带来了新的方法,它通过对探测光路和参考光路信号的关联运算来重建目标物体.本文分析了双臂式显微鬼成像系统各面上的二维光场分布,给出了系统的二阶关联函数并推导出了具体的分辨率公式.通过理论分析和仿真实验,发现系统相比普通光学显微镜能够显著地提高成像的分辨率,并且分辨率随参考臂透镜数值孔径的增大而增大.系统可用于提高光学显微镜或数值孔径受限的光学系统的分辨率.     

新型靶向CT造影剂的研究进展

电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)成像是重要的临床医学诊断手段,而造影剂是其中的重要组成部分。提高造影剂的靶向性,有利于对疾病进行早期诊断是造影剂研究发展的一大趋势。本文对靶向CT造影剂的研究进展作一概要介绍。     

基于光学投影层析的三维显微成像系统

介绍了光学投影层析成像技术的原理及应用,阐述了自行研究建立的光学投影层析成像系统,给出了利用该系统得到的样品的重建图像。     

基于无透镜数字全息的显微成像系统

基于无透镜数字全息成像与再现的原理和范西泰特-泽尼克定理,对同轴无透镜数字全息显微成像系统可测量微颗粒的大小范围以及各元件之间的距离进行了推导,得到了较为准确的数据并设计搭建了系统。结果表明,无透镜数字全息显微成像系统相较于传统显微镜有不受空气中灰尘的干扰、视场大且可通过计算机处理提高图像质量等优点。通过用设计的系统观察直径在2～10μm的金刚砂,并与显微镜观察的图像做对比,证明了理论推导与结果相一致。     

基于卷积反投影的CT系统参数标定和成像模型

该文考察了电子计算机断层扫描(CT)系统的参数标定和未知样品的成像问题。基于标定模板的接收信息,建立了多个优化模型,并求解得到了模板的旋转角度、探测器间距和旋转中心,从而解决了CT系统的参数标定问题;采用傅立叶变换和卷积反投影法建立了介质吸收率重建模型,根据CT系统对X射线接收信息的数值,并结合已标定的参数,采用MATLAB编程求解,得到了未知介质的吸收率、形状和位置,解决了CT系统的参数标定和成像问题。     

光学CT成像算法的研究

阐述光学CT成像算法的研究,在算法的研究过程中,着重讨论了光学CT正向问题的蒙特卡罗法、逆向问题的扰动方法和规则化方法以及这些方法在图像重建算法的可行性.最后给出所选模型的计算机处理结果.     

光学显微三维成像特性的实验研究

讨论了激光共焦扫描显微镜的三维超分辨率成像特性,通过实验论证了在理论分析上所具有的三维超分辨率成像特性.理论分析和实验结果表明这种新的显微系统可以成高分辨率的二维层析图像并重构成三维图像.     

奶油制备CT造影剂观察消化道出血的实验研究

目的:以奶油为主要原料制备一种胃肠道CT低密度造影剂,并研究其对消化道出血的诊断价值。方法:以可食用淡奶油为原料,添加少量瓜尔豆胶,经搅拌机搅打后制得低密度造影剂。在CT扫描图像上观察其均匀性并测量CT值、比较其与血凝块的密度差异;在离体猪小肠中以混入肝素的血浆0.1、0.2、0.4mL模拟微量的消化道出血,观察该低密度造影剂对出血灶的显示效果,并比较其与中性对比剂(水)对出血的显示效果。结果:制得的低密度造影剂的CT扫描图像较均匀,CT值范围为-500～-700 Hu,与血凝块的密度差异明显;其能准确地显示和区分0.1、0.2、0.4 mL的出血灶,相对于中性对比剂(水)对出血的显示具有明显的优势。结论:以奶油添加瓜尔豆胶制备的胃肠道CT低密度造影剂均匀性良好,可以准确地显示出血灶,相对于中性对比剂(水)对消化道出血的诊断更为优越,值得进一步在临床诊断中试用。     

稀土纳米粒子磁共振成像造影剂的研究进展

镧系元素(Ln)独特的磁学性质主要来源于其4f外层电子结构.利用Ln磁学性质合成的无机稀土纳米粒子被广泛用作磁共振成像(MRI)造影剂(CAs).总结了近年来磁性无机稀土纳米粒子在不同系列(T_1,T_2以及T_1-T_2) MRI CAs的应用现状及发展前景.     

基于同步辐射光源的双能CT成像方法

双能X射线CT成像技术可以精确地获得被扫描物体中的电子密度分布,对于医疗诊断和癌症放射治疗具有重要的参考价值。为了提高双能CT重建精度,该文提出了一种基于同步辐射光源的双能CT成像方法,并对相干光的后处理重建算法进行了研究。同步辐射光源具有一系列的优势。使用不同物质进行双能CT成像数值模拟可以发现：采用同步辐射光源进行...     

新型聚合物纳米造影剂的合成及体内磁共振成像研究

文章采用可逆加成-断裂链转移聚合(reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization, RAFT)方法,聚合得到以疏水性共聚物链段作为内核,亲水性共聚物链段作为支链的两亲性聚合物纳米颗粒,与氯化钆(Ⅲ)六水合物进行螯合反应后合成了一种新型的支化结构聚合物磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)纳米造影剂P(DO3A-Gd³⁺)。安全性试验结果表明,P(DO3A-Gd³⁺)具有良好的生物安全性。体外MRI测试结果表明：P(DO3A-Gd³⁺)的弛豫率为5.30 (mmol/L)^-1·s^-1,高于临床造影剂Magnevist(2.94 (mmol/L)^-1·s^-1); P(DO3A-Gd³⁺)具有显著的MRI造影增强效果。研究结果表明P(DO3A-Gd³⁺)是一种优异的MRI造影剂,具...     

基于极大似然法的超分辨荧光显微成像方法研究

由于光的衍射极限限制,人们无法观察精细的细胞结构和获得纳米级的蛋白质以及生物分子信息.本研究采用极大似然算法来实现单分子定位.首先,对荧光分子图像进行解卷积和二值化处理降噪;其次,对荧光显微成像过程建立极大似然模型;最后,用优化工具箱函数进行求解.模拟结果表明:相邻20 nm的2条分子带可以分辨;将此算法应用于实际生物...     

硅酸水凝胶网络显微研究初步

通过硅酸水凝胶网络形成和破坏的显微观察,发现了网络形成的规律及其基本形状。用硅酸聚合理论对这些结果作了定性解释。     

基于字典学习的超分辨率显微CT图像重建

为提高显微CT重建图像的空间分辨率,提出了一种基于字典学习的超分辨率图像重建算法.首先,将重建图像进行网格细化,并使用面积权值模型实现对投影过程的精确建模.然后,选择高质量的图像作为训练样本,采用K-SVD算法构建图像字典.基于该图像字典,利用正交匹配追踪算法实现对重建图像的稀疏表达,并以此作为稀疏项约束引入到重建算法的目标函数中.最后,使用梯度下降法求解目标函数.实验结果表明:与传统的基于插值的超分辨率重建算法相比,所提算法的超分辨率结果在图像对比度、边缘保持方面具有优势,并且保留了更多的图像高频信息,从而有效提高了重建图像的空间分辨率.