近红外光学成像辅助手术导航的研究进展(二)

5.近红外光学成像造影剂 在近红外光波范围内,大多数组织很少产生近红外荧光,需要使用近红外光学成像造影剂,最常用的有机NIR荧光团是聚甲炔类化合物,另一类是半导体纳米晶体或量子点。5.1 非靶向外源性造影剂5.1.1吲哚青绿吲哚青绿(ICG)又称靛青绿或福氏绿,是一种水溶性三碳吲哚染料,分子量775道尔顿,分子式是C43H47N2NaO6S2,最大吸收光谱805nm,最大激发波长为835nm。ICG 注入体内后既不从消化道吸收,也不进入肝循环,而是由肝实质细胞从血浆中摄取后以整分子形式排泄至胆管,随粪排出体外。近年来,ICG造影除用于研究眼部血管尤其是脉络膜血管外,还被用于烧伤深度的检测、胃肠道血管缺损、脑动脉急性梗塞患者灌注的减少检测、恶性肿瘤的诊断、微循环定量、脑部肿瘤边缘的确定和肿瘤前哨淋巴结检测等[8]。Motomura 等[9]证实在乳腺癌周围的软组织中注射25 mg/5 m......阅读全文

近红外光学成像辅助手术导航的研究进展(二)

5.近红外光学成像造影剂    在近红外光波范围内,大多数组织很少产生近红外荧光,需要使用近红外光学成像造影剂,最常用的有机NIR荧光团是聚甲炔类化合物,另一类是半导体纳米晶体或量子点。5.1 非靶向外源性造影剂5.1.1吲哚青绿吲哚青绿(ICG)又称靛青绿或福氏绿,是一种水溶性三碳吲哚染料,分子量

近红外光学成像辅助手术导航的研究进展(一)

近年来,由于分子影像学技术的不断发展,继放射性核素成像、正电子发射断层扫描、单光子发射计算机断层和磁共振成像之后,出现了高分辨率的体内光学成像,其中近红外荧光成像倍受关注,目前前哨淋巴结成像、评价冠状动脉搭桥术后通畅度、术中识别肿瘤、医源性胆道损伤的诊断、以及淋巴管和血管的成像等都应用了近红外荧光成

近红外荧光成像技术为肿瘤手术“导航”

   2013年,美国哈佛医学院教授John V Frangioni提出,近红外荧光成像技术可以为临床医生提供有效帮助,未来十年将在肿瘤术中极具应用前景。在中国,MI从实验室走进手术室,已然让这一设想成为现实。  近一百年来,人类获取癌症信息的方法不断创新:从上个世纪初的X射线到70年代的CT,再到

复旦教授在近红外荧光成像导航手术领域取得进展

  近日,复旦大学化学系张凡教授课题组与复旦大学附属妇产科医院徐丛剑教授团队合作,利用近红外探针实现近红外二区荧光成像导航卵巢癌实体瘤和转移灶的精准切除,此方法有望在临床上用于腹腔恶性转移肿瘤的精准手术导航。7月24日,相关研究论文以《活体内自组装的近红外二区纳米探针用作增强卵巢癌转移灶的手术导航》

近红外手术导航系统——Fluobeam的应用

近红外激光器产生的激发光比白光具有更深的组织穿透性,即使更深层、更小的目标也能够检测到,而且细胞和组织的自发荧光在近红外波段最小,因此在检测复杂生物系统时,近红外染料能提供更高的特异性和灵敏度。近红外染料以及近红外成像成为了这一近几年迅速发展的新兴领域。而放射性核素成像、正电子发射断层扫描、单光子发

首例光学导航机器人辅助全口无牙颌手术完成

11月13日,全球首例光学导航机器人辅助全口无牙颌种植及数字化即刻修复手术在北京顺利完成。借助机器人的力传感功能、随动功能及光学跟踪定位系统等多项前沿技术,中华口腔医学会口腔种植专业委员会主任委员、北京口腔种植培训中心(BITC)首席教官、 北京瑞城口腔医院首席专家宿玉成教授及其团队成功完成了该种植

首例光学导航机器人辅助全口无牙颌手术完成

11月13日,全球首例光学导航机器人辅助全口无牙颌种植及数字化即刻修复手术在北京顺利完成。借助机器人的力传感功能、随动功能及光学跟踪定位系统等多项前沿技术,中华口腔医学会口腔种植专业委员会主任委员、北京口腔种植培训中心(BITC)首席教官、 北京瑞城口腔医院首席专家宿玉成教授及其团队成功完成了该种植

近红外荧光手术导航系统指导的大鼠初发乳腺癌切除手术

肿瘤的不完全切除一直是困扰乳腺癌外科手术的一个临床难题,在进行了乳房保留手术的病人中有5%-40%患者的切除边缘仍可以检查到残留的肿瘤,而不得不进行额外的手术以及放射治疗。而在活组织切片检查确定没有肿瘤残余的患者中仍有10%会继续受到肿瘤疾病的侵扰。因此,大幅提高手术的切除率将会提高手术成功率,而手

近红外二区小分子光学探针设计与血流动态成像研究

  近红外二区(NIR-II,1000-1700 nm)小分子光学探针因其生物兼容性好、组织穿透能力强、成像对比度高而备受关注。目前,近红外二区小分子光学探针分为两类:多甲川类衍生物,其Stokes位移小且稳定性欠佳;苯并双噻二唑衍生物,其荧光亮度较低。因此,发展新型近红外二区小分子荧光染料,特别是

近红外荧光双模态影像导航的脑肿瘤准确定位和精准手术

   帮助指导肿瘤的精准手术切除,可大大提高患者预后,具有非常重要的临床应用前景。  最近科学家开发了一种新型的磁共振/近红外二区荧光双模态成像纳米探针(Gd-Ag2S nanoprobe),该探针由Ag2S近红外量子点及偶联其表面的Gd-DOTA构成,可实现基于Gd的高组织穿透深度磁共振对比增强成

光声成像与近红外光学成像技术原理及应用介绍

光声成像与近红外光学成像的完美结合 1.光声成像结合近红外光学,两种成像模式的融合:近红外超声成像技术的原理:当近红外脉冲激光照射到生物组织上,生物组织吸收光能量而产生热膨胀,在脉冲间隙释放能量发生收缩。伴随着热胀冷缩的过程会产生高频超声波,吸收光能量的多少决定了产生的超声波的强度。因为不同的组织对

科学家开发近红外二区荧光/生物发光式光学成像技术

  在众多影像技术中,活体光学成像技术具有成像速度快、灵敏度高、可以进行多通道成像以及经济快捷等特点,已被广泛应用于干细胞示踪研究。然而,传统的荧光成像的波长大多集中在可见光到近红外一区波段,存在组织穿透深度低和空间分辨率低的缺点,这大大限制了荧光成像方法的应用。日前,中科院苏州纳米所王强斌团队开发

我国成果研制近红外二区成像设备

  从中国科学院自动化研究所获悉,设在该所的中科院分子影像重点实验室历经近3年的医-工交叉深入探索,成功研发出新型近红外二区荧光成像系统及手术导航技术,并在国际上首次开展临床应用转化研究。  当前肿瘤治疗的主要手段依然是手术切除,精准、有效的肿瘤切除成为提高患者生存率的关键,而新兴的光学分子影像技术

近红外二区磷光成像新进展

  当前,近红外二区(NIR-II,1000-1700nm)荧光成像在生物医学基础研究和肿瘤术中精准切除等临床转化方面展现出应用前景。相较于近红外一区(NIR-I,700-1000 nm),近红外二区荧光成像具备的在生物体内散射低、组织穿透深且成像分辨率高的优势,使其被视为颇具发展潜力的影像技术。 

近红外脑功能成像在脑卒中的研究应用(二)

Masahito等人(2007)利用健康志愿者和卒中患者在跑步机上行走进行对比发现,在健康人和患者的加速行走期,皮质激活在内侧SMC,SMA和PFC中是明显的,在稳定期期间,患者表现出持续的皮质激活,而对健康受试者的皮质激活倾向于减少。 图 健康志愿者和卒中病人在行走期间皮质激活的对比 Hiroak

苏州纳米所硫化银近红外量子点细胞成像研究进展

  自1998年Alivisatos和聂书明等首次提出将量子点(Quantum dots, QDs)作为荧光标签应用到生物医学研究中,量子点作为一种重要的生物标记与成像纳米光学探针,在分子检测、细胞标记和活体成像中发挥着越来越重要的作用。然而,由于可见荧光量子点对活体组织的穿透能力较

MARS-近红外二区小动物活体成像系统

  品牌/产地:恒光智影/中国。  型号:MARS。  MARS近红外二区小动物活体成像系统采用顶级科研Teledyne Princeton Instruments牌InGaAs相机,其出色的量子效率与先进的噪声抑制技术为高品质成像提供保证。  产品概述:  MARS近红外二区小动物活体成像系统突破

近红外脑功能成像与老年痴呆鉴别(二)

Niu等人通过fNIRS探究了工作记忆任务(n-back记忆任务)下健康老人与轻度认知障碍老人脑区氧合血红蛋白浓度差异,并对Hbo浓度与神经心理学评分的相关性进行研究,结果表明轻度认知障碍人群的左侧额叶和颞叶激活下降且额颞叶部分通道的Hbo浓度与行为学评分存在较强相关性,说明这些敏感通道的fnirs

近红外有机发光材料研究进展

中科院长春应化所先进有机光电材料与器件研究中心一直致力于近红外有机光子材料与器件的研究工作,马东阁研究员等通过与加拿大卡尔顿大学王植源教授合作,近期在近红外有机电致发光材料方面取得重要进展,相关结果陆续发表在《材料化学》(Chemistry of Materials, 2008, 20

手术导航系统在肿瘤治疗中应用

在众多的肿瘤治疗方案中,早期诊断和外科手术完全切除是最有效的方法之一,但肿瘤切缘的正确评估一直依赖于外科医生的经验和视觉判断,而传统方法极低的探测灵敏度和肿瘤病灶的不完全切除也一直困扰着外科医生,所以在实际的手术过程中,为了防止肿瘤细胞的残留和术后复发,只能人为的扩大肿瘤边缘并将其切除,即使如此每年

神经导航辅助下手术治疗侧脑室脑膜瘤病例报告

 侧脑室脑膜瘤较小时多无症状,当肿瘤增大引起脑脊液循环障碍或占位效应明显时才引起头痛等症状,故早期不易发现,以手术切除为主。我们在神经导航辅助下手术切除侧脑室脑膜瘤1例,效果良好,现汇报如下。 1.病例资料 患者,男,21岁,因外伤后头颅CT发现颅内占位10 d入院。10 d前因外伤行头颅CT检查,

近红外脑功能成像原理简介

对人体来说,体内95%的能量来自于不同的氧化反应,氧是一切生命活动的基础。组织中的氧运输其主要载体是血红蛋白,它由氧合血红蛋白(HbO2)和脱氧血红蛋白(Hb)组成。随着人体组织的有氧代谢,氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的含量会不断发生变化,因而组织中的血氧含量的变化能够反映出人体生理状态、细胞的活动变

重磅!六项医工交叉团体标准获批发布实施

  近期,中国科学院分子影像重点实验室牵头撰写的《胃部肿瘤智能辅助诊断软件测试和性能评价规范》(标准编号:T/SCGS 313001-2023)、《医用内窥镜 内窥镜荧光摄像系统影像质量评价规范》(标准编号:T/SCGS 313002-2023)、《近红外二区荧光成像技术影像质量评价规范》(标准编号

近红外二区小分子光学探针设计研究中获进展

  近红外二区(NIR-II,1000-1700 nm)小分子光学探针因其生物兼容性好、组织穿透能力强、成像对比度高而备受关注。目前,近红外二区小分子光学探针分为两类:多甲川类衍生物,其Stokes位移小且稳定性欠佳;苯并双噻二唑衍生物,其荧光亮度较低。因此,发展新型近红外二区小分子荧光染料,特别是

近红外脑功能成像在帕金森病治疗研究的应用(二)

帕金森患者接收DBS脑功能变化 深部脑刺激术(DBS)通过在脑内特定靶点植入刺激点击进行高频电刺激,达到改善帕金森病症状的效果,是帕金森病临床治疗的常规手术方法。Takashi等人(2016)对接受了DBS的患者进行了脑皮质激活变化的追踪,要求患者进行简单的手部抓握运动,利用fNIRS收集大脑激活变

用光学分子影像技术可清晰显示肿瘤边界

  对肿瘤的精确定位一直是困扰医生的挑战性问题。医生对肿瘤组织切除时,少切会造成复发,多切又会对患者造成伤害。记者近日从中科院自动化所获悉,由该所田捷团队自主研发的光学分子影像手术导航系统成功地解决了这一难题,在光学分子影像技术的临床应用上取得重大突破。  田捷团队研发出基于生物组织特异性的高阶近似

围手术期输血治疗的研究进展(二)

3. 输血不良反应随着无菌无热原技术的提高和一次性输血器材的应用,过去常见的由热原引起的发热反应及细菌引起的污染反应等非免疫性输血反应已较少见,而免疫性输血反应如由白细胞抗体引起的非溶血性发热反应相对增加.除了最常提到的输血反应,病毒传播及电解质紊乱以外,输血亦与手术预后不良,感染风险增加,肿瘤再发

组织的光学特性及其成像基础(二)

8.组织的吸收特性 组织的吸收是各个分子成分共同作用的结果。当光子的能量与分子的能级间隔匹配时,分子吸收光子。在短波长区(光子能量大),这些跃迁是电子跃迁。紫外区的重要吸收体包括DNA,芳香族氨基酸(色氨酸、酪氨酸),蛋白质,黑色素和卟啉(包括血红蛋白、肌红蛋白维生素B12以及细胞色素c)。 光穿透

近红外光谱数据分析方法的研究进展

光谱的预处理方面,目前常用的方法有:平滑、多元散射校正 (MSC)、傅里叶变换(FT)、小波变换(WT)等。小波变换是近几年发展起来的一种数据处理技术,它比较稳定,具有局部性质。模型优化方法主要包括偏最小二乘法 (PLS)、拓扑学方法、人工神经网络 (ANN)、支持向量机 (SVM) 等。蚁群算法是

近红外成像技术促进机器视觉的新发展

习惯上机器视觉被定义为:用于检查、过程控制及自动导航的电子成像。在机器视觉应用中,计算机(不是人类)使用成像技术来捕获图像作为输入来实现提取和传递信息输出的目的。据麦姆斯咨询报道,除传统工业应用,先进驾驶辅助系统(ADAS)、增强现实和虚拟现实(AR/VR)技术及智能安全系统的机器视觉能力均要求使用