近日，上海科技大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院智能醫(yī)學(xué)中心的任無(wú)畏教授團(tuán)隊(duì)在熒光成像領(lǐng)域取得多項(xiàng)進(jìn)展，在宏觀和微觀兩個(gè)層面分別提出創(chuàng)新性的成像儀器系統(tǒng)，為腫瘤診斷和神經(jīng)科學(xué)研究提供可靠而有力的工具。

應(yīng)用于淋巴結(jié)定位的多功能光學(xué)斷層掃描系統(tǒng)

宏觀擴(kuò)散光學(xué)斷層掃描（Diffuse Optical Tomography, DOT）是一種無(wú)創(chuàng)的三維成像方法，可獲取三維的生物組織內(nèi)部的固有光學(xué)性質(zhì)或外源性熒光分子分布。DOT的圖像重建是一個(gè)高度病態(tài)的反問(wèn)題，引入包括被測(cè)物表面結(jié)構(gòu)在內(nèi)的先驗(yàn)信息將極大改善該重建問(wèn)題的病態(tài)性從而提高重建精度。研究團(tuán)隊(duì)提出了一套帶有提取表面信息功能的緊湊光學(xué)斷層成像系統(tǒng) (SHMOT)，并使用統(tǒng)一的小孔建模描述三維表面點(diǎn)云提取的照明和檢測(cè)過(guò)程，重建出的表面結(jié)構(gòu)先驗(yàn)信息被用于改善熒光三維重建問(wèn)題的病態(tài)性。仿體和小鼠活體實(shí)驗(yàn)表明，SHMOT能夠?qū)崿F(xiàn)高保真的表面信息提取，且仿體表面重建誤差最小約為0.1毫米，并輔助生成可靠的高精度的熒光分子重建結(jié)果。此外還使用SHMOT實(shí)現(xiàn)了對(duì)小鼠腋下淋巴結(jié)的非侵入性三維定位，證明了其有助于更可靠的熒光斷層掃描成像。相對(duì)于現(xiàn)有使用CT、MRI手段等來(lái)獲取表面信息，SHMOT極大降低了設(shè)備成本，并解決了多模態(tài)技術(shù)圖像配準(zhǔn)的難題。

圖1.基于單一可編程掃描儀和統(tǒng)一小孔建模的高保真表面提取多功能光學(xué)斷層掃描系統(tǒng)

相關(guān)研究成果以“ Multifunctional Optical Tomography System with High-fidelity Surface Extraction based on a Single Programmable Scanner and Unified Pinhole Modeling”為題，在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域?qū)W術(shù)期刊IEEE Transactions on Biomedical Engineering上發(fā)表。上�？萍即髮W(xué)為論文的唯一完成單位，信息學(xué)院任無(wú)畏組科研助理高圣宇為第一作者，任無(wú)畏教授和姜嘉驊教授為共同通訊作者，朱幸俊教授、婁鑫教授亦對(duì)此研究工作給予了指導(dǎo)。

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