我国高端医学影像技术与装备及其产业化成果与思考

当前,高端医学影像技术,如磁共振(MRI)、计算机断层扫描(CT)、超声和正电子发射型计算机断层显像(PET)等已经成为生物医疗产业的支柱领域。中国科学院深圳先进技术研究院高端医学影像团队,开展了专门针对高端医学影像技术的前沿研究工作,在MRI、CT、超声和PET等成像技术上取得了一系列创新研究成果,并在较短时间内实现了产业化,助力推动了我国高端医学影像技术的发展。     

X射线成像技术的发展现状和趋势

医学影像学一直是诊断技术的热点 ,X射线成像设备是目前医学成像的主流设备之一 ,传统平面成像正受到新兴数字成像技术的挑战。基于 X射线穿透性成像技术的关键是 X射线发生器、探测器和成像软件的开发与改进 ,未来基于 X射线成像技术的趋势是在减少对患者的辐射剂量的同时 ,提取和处理更多的有效信息 ,为医生提供更准确、分辨率更高的医学影像。     

Schmidt和Angel结构的龙虾眼X射线成像系统性能对比研究

Schmidt型和Angel型的X射线成像系统通过仿生龙虾眼睛微通道结构实现全反射聚焦成像,相比传统的X射线成像方式,具有大视场、高空间分辨率和能量获取能力。研究两个龙虾眼基础结构模型,根据X射线掠入射反射理论,分析对比了Angel和Schmidt结构光线入射焦面时的分布和空间分辨率,并用tracepro软件建立模型仿真验证了两种结构龙虾眼在聚焦和成像时的接收光/发射光、最大值/十字臂、最大值/本底、十字臂/本底多个性能参数。理论分析和仿真结果表明,当龙虾眼透镜焦距较长和通道长宽比大约为50时,由于多次反射时的聚焦及成像,Schmidt模型比Angel模型的信噪比等主要参数高,空间分辨率低;当龙虾眼透镜焦距较短和通道长宽比大约为10时,由于单次反射时的聚焦及成像,Schmidt模型比Angel模型的信噪比等主要参数低,空间分辨率几乎一样。     

合肥光源X射线成像光束线和实验站设计

在X射线成像光束线光学系统的设计基础上,对光束线的能量分辨率和光子通量进行了计算,并对双晶单色器第一块晶体的热载影响进行了模拟分析,同时利用波带片成像技术对实验站进行了设计,达到了60 nm的空间分辨率.结果表明光束线和实验站的设计能够满足X射线成像实验所需条件的要求.     

崭露头角的正电子发射断层扫描

近十几年来,由于核技术、图象重建理论和计算机与信息处理技术的迅速发展,核医学成像和放射医学诊断都达到了崭新的水平。X射线断层扫描(CT)的出现,首次提供了人体脏器比较清晰的医学成像。核磁共振成像的出现,使人们能够了解人体分子结构水平的生化病理信息。在核医学技术高度发展的今天,又一种医学新式“核武器”——PET应运而生。PET(Positron Emission Tomography)即正电子发射断层扫描,它是核医学史上又一崭新的里程碑。自从十三年前,美国华盛顿大学医学院的Kuhl教授发明并建立了第一台PET装置以来,尽管其设备复杂、价格昂贵,但PET仍如雨后春笋,迅速地在一些科技发达国家出现,成为现代医学技术的“骄子”。     

低辐射CBCT系统成像时序的控制与实现

 简述了锥束CT(CBCT)的工作原理,分析了X射线源连续照射和脉冲式照射两种成像方式的优劣,采用脉冲式照射成像方式,完成了低辐射CBCT系统成像的设计。在此基础上,实现了PaxScan 2520平板探测器的内、外两种读图触发模式下的X射线成像。实验结果表明,相比于X射线源连续照射的成像方式,脉冲式照射成像较大地减少了X射线辐射时间,提高了CBCT的安全性能。内、外两种触发模式下的脉冲式X射线成像对于图像的质量没有区别,模式的选择取决于是否需要主动控制X射线的发射。     

肝细胞癌的CT和MRI研究进展

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)是世界上第六大常见癌症。计算机断层扫描(computed tomography, CT)和磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)是目前可实现HCC无创诊断的最佳成像技术。成像在HCC的早期检测、准确分期和规划管理策略中发挥着至关重要的作用。根据近年来国内外公开发表的相关文献，分析传统肝脏CT成像和MRI成像的优缺点，并对一些成像模式如双能CT、灌注CT、基于人工智能的方法、磁共振弥散加权成像、弹性成像、灌注加权成像、扩散峰度成像以及波谱成像的原理、优缺点和临床研究进展等进行系统概述，为进一步推进HCC的诊疗提供一定的参考。     

我国自行研制开发的PET正式投入市场

PET是继CT和MRI（核磁共振）之后应用于临床的一种新型的影像技术,其全称为：正电子发射型计算机断层显像,简称PET。它是当今最高层次的核医学技术,也是当前医学界公认的最先进的大型医疗诊断成像设备之一。     

基于有限衍射波的合成孔径三维超声成像

现有的三维(3D)超声成像由于受到二维(2D)传感器工艺复杂和传统聚焦成像中声波传播时间的限制,成像系统帧率和分辨率都比较低.为此提出了基于有限衍射波的合成孔径成像方法,该方法使用一维(1D)传感器发射有限衍射波声场,采用合成孔径技术对整个目标区域回波信号综合处理,利用Fourier变换进行成像.计算机仿真结果表明,该方法可以用来成像.在当前成像方法中,该方法可以同时获得较高的帧率和分辨率,并且降低了对传感器的要求,具有较大的发展应用空间.     

射线照相影像质量因素研究

在X射线实时成像检测过程中，我们期望获得清晰的图像，如何消除和减小使图像降低质量的因素是十分重要的，为此，需要对成像系统分辨率进行研究，描述图像质量的主要概念和指标是象素、对比度、清晰度和分辨率、颗粒度．一个良好的射线照相影像应具有较高的对比度、较好的清晰度和较细的颗粒度(或较小的成像单元几何尺寸)．另外，噪声、调制传递函数MTF也都是影响射线照相的重要因素．     

HSAB原理在有机化学中应用Ⅳ HSAB原理与硼、硅有机物的反应选择性

本文应用硬软酸碱原理,对有机硼和有机硅的反应选择性进行了园满的解释和预测。     

乙醛酸及其钠盐、钙盐的制备和分离

本文介绍了在少量浓盐酸及亚硝酸钠存在下,用硝酸氧化20％乙二醛制备乙醛酸及其钠盐、钙盐的方法。乙醛酸产率为75—80％。用氢氧化钙粉末将反应混合液调节在不同的pH范围内,草酸钙(pH1.0～1.5)和乙醛酸钙(pH2.5～3.0)便接近定量析出。再先后用氫型和钠型离子交换树脂处理乙醛酸钙,可分别制得较纯的乙醛酸溶液和乙醛酸钠固体。该制备和分离方法具有简便、经济和得率较高的优点。     

几种Bernstein算子、Meyer－Konig－Zeller算子及其性质

本文对单纯形和单位正方形上的两种二元算子进行了推广，同时又引进了二元Ｍｅｖｅｒ－Ｋｏｎｉｇ－Ｚｅｌｌｅｒ型算子及其推广形式，关讨论了它们的性质。     

雷电的观测和研究

论述了对雷电现象观测和研究的方法、手段，分析了观测和研究的结果，指出了对雷电研究的重要性及光辉前景．     

Meyer—Konig—Zeller算子和Besov空间

建立了最佳多项式逼近和Ｍｅｙｅｒ—Ｋｏｎｉｇ—Ｚｅｌｌｅｒ算子之间的弱型不等式，并由此刻划一种新型的Ｂｅｓｏｖ空间．     

四通道声-振动测量分析系统的研制

介绍了一种新型声 -振动测量分析系统的研制方法 .设计虚拟式结构 ,精简硬件 ,开发多功能软件 ,整个系统精度高 ,实时性好 ,声学测量最低限达 1 6 d B(A) .特别适用于声压级、声功率级等声学测量以及声学和振动的各种谱分析 ,具有广阔的应用前景     

同伦满态、单态的弱形式与局部化

本文证明了在一定条件下，如果一个映射的局部化是Ｋ０满态或Ｋ＾’１单态，则此映射是Ｋ０－满态或Ｋ’１单态以及弱单态在局部化下保持不变。     

HOMOPOLYMERS AND COPOLYMERS OF GLYCOLIDE AND LACTIDE

The homopolymerization and copolymerization of glycolide (GA) and lactide (LA) are des-cribed. The resulting polymers are characterized by differential scanning calorimetry (DSC),thermogravimetric analysis (TGA), 300 MHz proton nuclear magnetic resonance spectroscopy(NMR), infrared spectroscopy, and X-ray diffraction. The rheological properties of PGA andPGLA 910 are evaluated by shear experiments. The biodegradation has been studied in vivo. Theresults show that the polyesters can be absorbed by the muscles of rabbits after 60 days.     

对隐伏逆冲断层和滑脱构造的预测和分析

逆冲断层或滑脱构造和上盘岩层的褶皱、断层构成有规律的组合和配置,提供了运用浅表构造揭示隐伏断层的可能性。本文利用浅表构造对隐伏断层进行三方面的预测:通过特征性构造推测隐伏逆冲断层和滑脱构造的存在;据不同类型的构造及其空间分布规律预测隐伏断层的产出状态;借助皱褶构造推算隐伏断层的埋藏深度。这种构造综合分析法无疑是研究隐伏断层的重要手段。     

Gorenstein预盖、预包络和交叉积（英文）

记A#_σH是由代数A和Hopf代数H构成的交叉积.我们的主要目的是探索左A-模范畴与左A#_σH-模范畴之间的Gorenstein投射（平坦）预盖和Gorenstein内射预包络的稳定性.进而,我们可以研究Gorenstein维数.