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高分辨率快速数字化光声CT乳腺肿瘤成像被引量：10: 2009年; 提出了一种基于聚焦线性阵列探测器的快速光声计算机断层成像技术(光声CT).在光声二维图像重建中,根据阵列探测器机械扫描和电子扫描相结合的组合扫描模式,提出了改进的有限场滤波反投影重建算法.一方面该算法适合多元探测器旋转扫描模式,另一方面探测器的指向性函数作为反投影的权重因子提高了系统的横向分辨率.同时,该成像系统还利用柱面声透镜实现Z轴方向上的聚焦扫描以实现三维层析成像.实验中,这套成像系统空间分辨率达到0.2 mm,Z轴方向分辨率为1.5 mm,扫描一幅二维图像仅需150 s,得到了高分辨率的微血管网络光声二维图像和乳腺肿瘤的三维层析图像.实验证明,该成像系统可提供快速、高分辨率的光声图像,从而为光声技术在肿瘤的早期诊断和治疗监控提供了坚实的技术基础.; 向良忠邢达郭华杨思华

利用FCLA特征荧光实现单态氧和超氧的高灵敏检测: 2008年; 活性氧(ROS)的检测对生物学和医学研究很多领域方面具有重要意义,如光动力治疗肿瘤的治疗检测、植物应激反应检测、种子活力检测等。实现活性氧中的单态氧、超氧阴离子高灵敏度的检测,是人们追求的目标。研究发现单态氧、超氧的选择性化学发光探针FCLA(fluoresceinyl cypridina luciferin analog)氧化后,在515 nm处荧光会大大增强。利用这个性质并结合非常成熟的荧光检测方法,可以实现活性氧的高灵敏度检测。尤其在微观检测方面,如单细胞,FCLA的化学发光很微弱而难以检测到,但是却可以灵敏地检测到其荧光变化。FCLA荧光检测不仅灵敏度高而且选择性好,其无毒和易于透膜的性质更适于在细胞和生物体上应用。另外如果同时结合FCLA的化学发光,对单态氧和超氧阴离子的检测将更准确、更具实时性。; 魏言春罗世明徐未; 关键词：超氧阴离子荧光

基于多通道并行采集的光声成像系统被引量：16: 2011年; 设计了一套基于多通道并行采集的快速光声成像系统,包括超声探测器、多通道并行采集系统、短脉冲激光器、计算机组成的硬件平台,并开发了配套的上位机软件来控制系统的采集和实时成像。多通道并行采集系统包括前端模拟放大、抗混叠滤波、模数(A/D)转换、数据存储器、现场可编程门阵列(FPGA)控制和通用串行总线(USB)传输等部分,它实现了64路信号的全并行采集和数字化处理。模拟样品实验结果表明,采用多个位置的旋转扫描成像能够极大地提高图像的信噪比。因此,采用高重复频率的激光器作为激发源及多个探测器的全并行采集,有望发展成为一种实时的生物组织无损成像系统,为临床医学的无损伤检测提供了新的方法。; 许栋向良忠纪轩荣邢达(指导); 关键词：生物光学现场可编程门阵列无损检测

利用连续光声成像监测动物脑部血液动力学变化(英文)被引量：2: 2010年; 基于B型扫描超声诊断仪和线性阵列探测器的快速光声成像系统被搭建,并用于脑部血液动力学的监测研究。实验中,小鼠脑部皮层的全景血管网络分布图像通过光声探测器双扫描采集接收的方式被重建出来。然后,针对小鼠的脑中动脉,利用阵列电子扫描采集方式,光声成像实现了局部连续地监测由静脉注射生理盐水和吲哚菁绿引起的脑部血液动力学反应,成功地利用光声图像记录其光吸收的改变。实验展示了光声快速成像获取脑部功能信号的应用潜力。; 杨思华; 关键词：光声成像阵列探测器

SINGLE CELL IMAGING OF BAX TRANSLOCATION DURING APOPTOSIS INDUCED BY PHOTOFRIN-PDT: 2009年; Apoptosis is an important cellular event that plays a key role in the therapy of many diseases.The mechanism of the initiation and regulation of photodynamic therapy(PDT)–induced apoptosis is complex.Our previous study found that Photofrin was localized primarily in mitochondria,the primary targets of Photofrin-PDT.The key role of Bax in the mitochondria-mediated apoptosis has been demonstrated in many systems.In order to determine the role of Bax in the mitochondrion-mediated apoptosis induced by Photofrin-PDT,we used the GFP-Bax plasmid to monitor the dynamics of Bax activation after PDT treatment.With laser scanning confocal microscopy,we found that Bax did not translocate from the cytosol to mitochondria when the mitochondrial membrane potential(∆Ψm)disappeared,measured by TMRM.Thus,for Photofrin-PDT,the commitment to cell death is independent of Bax activation.; FEIFAN ZHOUDA XINGWEI R.CHEN; 关键词：ACTIVATION

热作用致心肌组织在可见与近红外范围内的光学特性变化被引量：1: 2008年; 研究了热作用对心肌组织在可见及近红外光谱范围内的光学特性改变。利用带积分球附件的分光光度计测量了心肌组织样品的漫反射率和总透射率,再用反向倍增(IAD)法从这两测量值中获取组织的吸收系数、约化散射系数和光学穿透深度。结果表明,自然的及热处理后的心肌组织的吸收系数、约化散射系数和光学穿透深度都是随着辐照波长的变化而显著变化的。自然的及热凝固后(80℃热处理)的心肌组织的吸收系数均在550 nm附近有一正峰,峰值分别为0.74 mm^(-1)和1.16 mm^(-1)。自然的心肌组织的约化散射系数在550 nm附近出现一正峰,峰值为0.25 mm^(-1);高温处理后此峰消失,而在590～625 nm出现上升坡。低温热处理对心肌组织的吸收系数没有明显的影响,高温热处理后心肌组织的吸收系数增大;心肌组织的约化散射系数随热处理的温度上升而显著地升高;心肌组织的光学穿透深度随热处理的温度上升而显著地减小。; 敖荟兰邢达魏华江巫国勇鲁建军; 关键词：医用光学与生物技术组织光学积分球光学特性心肌组织

采用氧合血红蛋白吸收带的漫反射光谱比率R(540)/R(575)检测浅表性膀胱癌: 2008年; 采用氧合血红蛋白在540和575 nm吸收带的漫反射光谱比率(R540/R575)对人浅表性膀胱癌进行了鉴别诊断,实验采用带积分球附件的分光光度计获取组织的漫反射光谱。结果表明:正常膀胱的粘膜/粘膜下层组织的漫反射光谱比率(R540/R575)在组织离体后2 h的平均值为111%,3 h的平均值为107%,4 h的平均值为104%,5 h的平均值为102%,而浅表性的膀胱癌的粘膜/粘膜下层组织的漫反射光谱比率(R540/R575)在组织离体后2 h的平均值为98.4%,3 h的平均值为95.5%,4 h的平均值为93.1%,5 h的平均值为91.6%,正常膀胱与浅表性膀胱癌的粘膜/粘膜下层组织在组织离体后2,3,4和5 h的漫反射光谱比率(R540/R575)均有显著性的差异(p<0.05),分别为12.6%,11.5%,10.9%和10.4%。这结论为快速、低成本、非入侵的浅表性膀胱癌的光活检提供了一种新的方法。; 魏华江邢达巫国勇鲁建军吴荣海谷怀民何博华陈雪梅

光声结构与功能成像技术研究进展被引量：4: 2009年; 光声成像技术利用短脉冲激光激发产生光声信号，可重建出组织的光吸收分布图像，它结合了纯光学成像的高对比度和纯声学成像的高分辨率特性。光声成像技术不仅能够有效的刻画生物组织结构，还能够精确实现无损功能成像，为研究生物组织的形态结构，生理、病理特征，代谢功能等提供了全瓶手段。本文简要分析了光声信号产生的机理，总结报道了目前实验室几套典型的成像系统及其最新应用进展，指出光声成像作为一种新型的生物医学成像方法，可望引发生物医学影像领域的一次革新。; 袁毅向良忠; 关键词：光声成像成像系统

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国家自然科学基金(30627003)

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