光声成像

摘要： 背景:作为一类具有优良生物相容性和生物降解性的生物材料,功能性多肽正在成为生物医药领域的研究热点。目的:对功能性多肽的纳米材料在生物医学诊断领域的目前发展及未来前景进行综述。方法:以“peptides,self-assembly force,medicine imaging,biomaterials,medical diagnosis”为英文检索词,以“多肽、自组装作用力、医学成像、生物材料、医学诊断”为中文检索词,运用计算机在维普、万方、中国知网、Web of Science及PubMed数据库检索有关于功能性多肽医学诊断的相关文献,检索时间为2000-2020年,并进行系统的归纳、总结和分析。结果与结论:①功能性多肽构建自组装结构的键合作用力包括范德华力、疏水作用和静电作用等,以及生物识别作用;②功能性多肽的纳米材料在生物医学诊断领域的应用包括光学成像、光声成像、核磁共振成像和CT和核素成像等方面;③功能性多肽在体内特异性靶向肿瘤部位,进行肿瘤成像和治疗,其靶向性好、特异性高、与受体结合亲和力强;④通过温度、光等触发功能性多肽在原位激活聚集,完成特定部位的影像学多功能诊断,成像效果好,无毒副反应,且体内代谢快;⑤将功能性多肽的纳米材料标记,使其在体内增强检测信号,对微小变化进行监控,以便用于疾病诊断和预防治疗;⑥上述结果证实,功能性多肽的纳米材料在肿瘤检测和治疗、特定部位成像和增强检测信号等生物医学诊断方面有非常广泛的应用前景。

摘要： 背景:乳腺癌严重危害着全球女性的身心健康。发展乳腺癌的早期准确诊断和高效治疗策略对于提升患者生存机会至关重要。目的:制备携载近红外染料IR780和LXR激动剂(RGX104)的新型多功能靶向纳米粒(PLGA-IR780-RGX104),检测其基本理化性质、体外光声显像及光热联合免疫协同治疗乳腺癌的效果。方法:①以乳酸羟基乙酸共聚物为载体,采用双乳化法制备新型多功能靶向纳米粒PLGA-IR780-RGX104,检测该纳米粒的基本理化性质及体外光声显像效果;②取对数生长期的小鼠乳腺癌细胞4T1,分5组培养:PBS组、PBS+激光照射组、PLGA-IR780-RGX104组、PLGA-RGX104+激光照射组、PLGA-IR780-RGX104+激光照射组,每组分40,50,60,70,80 mg/L 5个质量浓度,培养24 h后,采用CCK8法检测细胞存活率;③将4T1细胞与骨髓细胞在粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子的刺激下共培养于Transwell小室中,分7组处理:无4T1细胞组、PBS组、游离RGX104组、PLGA-IR780组、PLGA-IR780+激光照射组、PLGA-IR780-RGX104组、PLGA-IR780-RGX104+激光照射组,培养6 d后,采用流式细胞计数法评估各组骨髓细胞中骨髓源性抑制细胞的数量。结果与结论:①新型多功能靶向纳米粒大小均匀、分散性好,单个纳米粒呈球形,平均粒径为275.00 nm,平均电位为-12.00 mV,IR780及RGX104的包封率分别约为93.47%和84.30%,载药量分别为4.20%和6.68%;激光照射后,纳米粒中RGX104的释放速率加快;纳米粒具有明显的光声信号,且随着纳米粒溶液质量浓度的升高,光声信号增强;②随着纳米粒溶液质量浓度的增加,PLGA-RGX104-IR780+激光照射组细胞存活率依次减低,且明显低于相同质量浓度下的其他4组(P均0.05);④结果表明,载IR780和LXR激动剂的新型多功能靶向纳米粒可用于光声显像引导下光热联合免疫协同治疗乳腺癌。

摘要： 作为一种新兴的生物医学成像技术,光声成像以光声效应为成像基础,将光学和超声相结合,兼备光学高对比度、光谱多功能成像、超声高穿透度、易于与超声图像相融合、无创多尺度多模态成像等优点,具有广阔的临床应用前景。

摘要： 针对传统纳米探针无法实现核磁共振成型和光热稳定性较差的问题,提出用表面自聚合方法,用PDA包覆Bi_(2)S_(3),然后与具有MRI性能的Gd^(3+)离子进行螯合,合成钆离子修饰的硫化铋@聚多巴胺(Bi_(2)S_(3)@PDA-Gd^(3+))复合纳米探针。通过光学成像仪、磁共振成像仪和动物试验对其性能进行表征。结果表明:体外光声信号强度和体外T1磁共振强度与Bi_(2)S_(3)@PDA-Gd^(3+)浓度表现出良好的线性关系;小鼠尾部静脉注射Bi_(2)S_(3)@PDA-Gd^(3+)8 h后,光声强度值最高为490.424 a.u,随时间的增加,仍表现出良好的光声成像性能;在T1状态下磁共振成像发现,注射4 h后,Bi_(2)S_(3)@PDA-Gd^(3+)在肿瘤处富集,增加肿瘤明亮度。随时间改变,成像效果改变不明显。证实Bi_(2)S_(3)@PDA-Gd^(3+)纳米探针能够为肿瘤诊断及治疗都提供了更精准的技术手段。

摘要： 背景与目的:前哨淋巴结活检(sentinel lymph node biopsy,SLNB)是临床淋巴结(lymph nodes,LN)阴性早期乳腺癌患者的标准分期技术,蓝染法联合核素法作为SLNB的标准方法仍有一定的局限性。应用新型荧光靶向示踪剂吲哚菁绿(indocyanine green,ICG)与利妥昔单抗(rituximab,RIT)偶联物(indocyanine green-rituximab,ICG-RIT),搭建手持式光声信号传感系统(photoacoustic signal sensing system,PASS)及手持式光声成像(photoacoustic imaging,PAI)系统,探索其探测富集ICG-RIT的淋巴组织穿透深度,研究其定位前哨淋巴结的可行性。方法:为探索PASS及PAI的组织穿透能力及定位能力,通过仿体实验将鸡胸组织覆盖于ICG-RIT染色的明胶仿体上模拟体内LN,通过PASS探测不同深度下ICG-RIT仿体的光声信号强度;同时设计人体组织试验—术前于患乳外上象限注射ICG-RIT,取荧光显像的LN于腋窝脂肪下,对比PASS、PAI及超声成像深度区别。通过SD大鼠后肢淋巴引流模型探索该技术作为SLNB的可行性,在SD大鼠后肢足垫皮下注射ICG-RIT,比较SD大鼠腘LN及髂LN的PASS及PAI定位区别。结果:仿体实验结果显示,PASS探测鸡胸组织下ICG-RIT仿体呈现特征性单峰信号,且信号强度与组织深度成反比,最大探测深度平均达52.42 mm。人体组织试验结果显示,PASS探测腋窝脂肪下ICG-RIT染色LN最大探测深度达32.72 mm,对比鸡胸组织下6.25%浓度ICG-RIT染色仿体最大探测深度达39.72 mm;PAI探测腋窝脂肪下ICG-RIT染色LN深度达25 mm。SD大鼠模型结果显示,ICG-RIT停留于SD大鼠腘LN,在PASS中光声信号呈现特征性单峰曲线,PAI呈现特征性“热点”图,而髂LN未见明显光声信号,对比亚甲蓝则同时染色腘LN及髂LN。结论:利用ICG-RIT的光声效应及靶向LN特性,通过手持式PASS及手持式PAI能准确定位SLN,同时有良好的组织穿透深度,具备良好的应用前景,但仍需进一步临床试验数据证实。

摘要： 目的制备载单宁酸铁(Fe^(Ⅲ)TA)及二氢卟吩(Ce6)纳米粒,观察其用于光声(PA)成像及杀伤视网膜母细胞瘤(RB)Y79细胞的价值。方法制备Fe^(Ⅲ)TA/PLGA/Ce6纳米粒并检测其特性,观察其体内、体外PA成像能力及对人源性RB Y79细胞的杀伤能力。结果成功制备的Fe^(Ⅲ)TA/PLGA/Ce6纳米粒基本特性良好,光热稳定性优异,用于实时PA成像效果较好。纳米粒浓度越高,经808 nm激光辐照后样品升温幅度越大。各种浓度纳米粒对人视网膜色素上皮细胞均无明显细胞毒性。于Y79细胞中加入纳米粒后,荧光强度随时间延长而增高;激光组(Y79细胞+激光辐照)、Fe^(Ⅲ)TA/PLGA/Ce6组(Y79细胞+纳米粒)、Fe^(Ⅲ)TA/PLGA/Ce6+激光组(Y79细胞+纳米粒+激光辐照)及空白对照组(Y79细胞)于Y79细胞内的活性氧产量百分比分别为28.01%、55.41%、42.74%及26.57%。Fe^(Ⅲ)TA/PLGA/Ce6纳米粒及激光辐照共同作用可使Y79细胞大量凋亡。结论成功制备的Fe^(Ⅲ)TA/PLGA/Ce6纳米粒用于PA成像效果较好;用于光热治疗联合化学动力疗法可有效杀伤体外Y79细胞。

摘要： 光声成像(Photoacoustic imaging,PAI)是一种多物理场耦合的新型功能成像技术,高质量图像重建是提高成像精度的关键。当探测器采集的光声信号数据不完备时,若采用标准重建方法(如反投影、时间反演和延迟求和等)会导致图像质量以及成像深度的下降。迭代重建算法可在一定程度上解决此问题,但存在计算成本高、需合理选择正则化方法等缺点。近年来,深度学习已经成为医学成像领域的首选方法,其在高效率重建高质量图像方面展现出了巨大潜力。本文对深度学习在有限角度稀疏采样光声图像重建中的应用进展进行总结,对主要方法进行分类归纳,并讨论不同方法的优势和不足。

摘要： 光声成像和激光诱导击穿光谱技术(LIBS)是近些年在成像领域发展非常迅速的两种技术,在医学影像学方面有着巨大的潜力。当激光照射到组织时,组织表面会同时产生光声信号和等离子体,光声信号携带着生物组织内光吸收的特征信息,等离子体特征光谱也可以示踪组织内的元素信息。本文总结了两种技术的研究背景和成像原理,然后,通过对光声成像和LIBS成像模式进行分析,进一步展现了两种技术结合的可能性,并介绍了它们在病理切片成像和组织金属元素示踪等领域的应用。最后,我们对两种技术结合的双模态成像系统进行了深入的探讨和展望,以期其在医学诊断和图像领域发挥重要作用。

摘要： 目的:制备一种叶酸-磁双靶、载阿霉素(ADM)相变型脂质体纳米粒(FA-PFH-Fe_(3)O_(4)@ADM),观察其对视网膜母细胞瘤Y79细胞的寻靶能力及体外超声/光声/磁共振三模态成像能力。方法:采用双乳化法制备FA-PFH-Fe_(3)O_(4)@ADM纳米粒,检测其基本特性及细胞安全性,观察纳米粒在808nm激光下的升温现象及相变情况。将对数生长期的Y79细胞进行分组,非靶向组及单磁靶组加入PFH-Fe_(3)O_(4)@ADM纳米粒(0.625mg/mL),单叶酸靶组及叶酸-磁双靶组加入FA-PFH-Fe_(3)O_(4)@ADM纳米粒(0.625mg/mL),并于单磁靶组和叶酸-磁双靶组的孔板侧放约4T磁铁1枚,评估纳米粒对Y79细胞的寻靶能力。此外,观察FA-PFH-Fe_(3)O_(4)@ADM纳米粒体外超声/光声/磁共振三模态成像能力。结果:成功制备的FA-PFH-Fe_(3)O_(4)@ADM纳米粒呈分布均匀、大小均一的球形结构,平均粒径为338.6±2.20nm,成功装载ADM和Fe_(3)O_(4),包封率分别为(41.76±4.12)%、(59.06±13.63)%,具有良好的顺磁性能,且对Y79细胞无明显的生物毒性。叶酸-磁双靶组吞噬率[(86.19±0.55)%]高于单叶酸靶[(43.36±5.91)%]和单磁靶组[(28.58±3.23)%](P<0.05)。激光作用下,FA-PFH-Fe_(3)O_(4)@ADM纳米粒能迅速升温并发生相变,且可以增强超声及光声成像,T_(2)模式下可对磁共振成像进行负性增强。结论:本研究成功制备的FA-PFH-Fe_(3)O_(4)@ADM纳米粒不仅对视网膜母细胞瘤Y79细胞具有较好的靶向性,还能实现体外超声/光声/磁共振三模态成像。

摘要： 光声成像是一种新兴的复合型生物医学成像技术,它既具有光学成像丰富的光学对比度,又具有声学成像成像深度深、深层组织空间分辨率高的优点.作为一种非侵入式的成像技术,光声成像逐渐显现出极大的生物医学应用潜力.该文首先介绍了光声成像的物理机制,以及光声显微镜和光声计算机断层成像这两种典型的光声成像技术;然后讨论了从光声射频信号中提取组织微结构的尺度、数量密度、弹性等特征参数的研究进展,并展望了其在组织定征和分类上的应用前景.

摘要： 光热治疗(Photothermal Therapy,PTT)以其低侵入性,优良的生物兼容性在肿瘤治疗中得到了广泛的应用.在众多的光热治疗介质中,纳米金由于其表面上的自由电荷在光照下可与电磁场一致振荡,发生表面等离子共振,产生极强的光吸收,因此具有良好的光热转化效率,在光热诊断领域占据了重要地位.同时,纳米金在吸收光能时,还能产生极强的光声信号,是非常优异的光声造影剂,可以大大提高图像对比度.因此,纳米金颗粒可以同时作为光热和光声复用介质,在实现光热治疗的同时,以光声成像(Photoacoustic Imaging,PAI)引导与监控治疗过程,实现诊疗一体化.

摘要： 光声成像结合了光学成像高特异性和声学成像深度深的优点,已经成为当前生物医学成像的研究热点之一.目前的大部分光声成像重建方法止步于重建出组织的光吸收能量密度分布,而真正能反映生物组织病变情况的是组织的光吸收系数.采用一种迭代逼近策略重建组织的光吸收系数分布.仿真实验结果表明,本方法可以比较准确地重建出生物组织的光吸收系数分布.

摘要： 生物组织光声成像具有高空间分辫率与高对比度的优点,已经成为当前生物医学成像的研究热点之一.光声图像重建是一个逆过程,具有严重的病态性.为降低病态性,本文开展了基于截断奇异值(TSVD)的正则化方法实现光声成像重建,并将该重建方法和最普遍的Tikhonov正则化方法进行对比.仿真实验结果表明,TSVD方法的重建结果更佳.

摘要： 视窗模型(Window Chamber,WC)是直接在动物活体上研究疾病的发生、发展、及其对治疗药物的反应,尤其对各种肿瘤的研究,提供了很好的平台.目前常用的视窗模型有脊背视窗模型、乳腺视窗模型、脊柱视窗模型以及颅脑视窗模型,目前对其成像方式多种多样,包括荧光成像、超声成像、磁共振(Magnetic Resonance Imaging,MRI)及核医学(Positron Emission Tomography,PET)成像.这些成像方法的发展对于研究视窗内组织的血管、代谢及药物的治疗效果具有重要意义,有利于深入了解疾病进展及研究疾病治疗新方法.

摘要： 视窗模型(Window Chamber,WC)是直接在动物活体上研究疾病的发生、发展、及其对治疗药物的反应,尤其对各种肿瘤的研究,提供了很好的平台.目前常用的视窗模型有脊背视窗模型、乳腺视窗模型、脊柱视窗模型以及颅脑视窗模型,目前对其成像方式多种多样,包括荧光成像、超声成像、磁共振(Magnetic Resonance Imaging,MRI)及核医学(Positron Emission Tomography,PET)成像.这些成像方法的发展对于研究视窗内组织的血管、代谢及药物的治疗效果具有重要意义,有利于深入了解疾病进展及研究疾病治疗新方法.

摘要： 视窗模型(Window Chamber,WC)是直接在动物活体上研究疾病的发生、发展、及其对治疗药物的反应,尤其对各种肿瘤的研究,提供了很好的平台.目前常用的视窗模型有脊背视窗模型、乳腺视窗模型、脊柱视窗模型以及颅脑视窗模型,目前对其成像方式多种多样,包括荧光成像、超声成像、磁共振(Magnetic Resonance Imaging,MRI)及核医学(Positron Emission Tomography,PET)成像.这些成像方法的发展对于研究视窗内组织的血管、代谢及药物的治疗效果具有重要意义,有利于深入了解疾病进展及研究疾病治疗新方法.

摘要： 视窗模型(Window Chamber,WC)是直接在动物活体上研究疾病的发生、发展、及其对治疗药物的反应,尤其对各种肿瘤的研究,提供了很好的平台.目前常用的视窗模型有脊背视窗模型、乳腺视窗模型、脊柱视窗模型以及颅脑视窗模型,目前对其成像方式多种多样,包括荧光成像、超声成像、磁共振(Magnetic Resonance Imaging,MRI)及核医学(Positron Emission Tomography,PET)成像.这些成像方法的发展对于研究视窗内组织的血管、代谢及药物的治疗效果具有重要意义,有利于深入了解疾病进展及研究疾病治疗新方法.

摘要： 视窗模型(Window Chamber,WC)是直接在动物活体上研究疾病的发生、发展、及其对治疗药物的反应,尤其对各种肿瘤的研究,提供了很好的平台.目前常用的视窗模型有脊背视窗模型、乳腺视窗模型、脊柱视窗模型以及颅脑视窗模型,目前对其成像方式多种多样,包括荧光成像、超声成像、磁共振(Magnetic Resonance Imaging,MRI)及核医学(Positron Emission Tomography,PET)成像.这些成像方法的发展对于研究视窗内组织的血管、代谢及药物的治疗效果具有重要意义,有利于深入了解疾病进展及研究疾病治疗新方法.

摘要： 近些年来,生物超分子体系的构筑成为研究的热点之一.课题组近年来围绕重大疾病的诊断和治疗,发展了活体原位组装的方法.利用生物兼容性好,生物环境响应性的超分子建筑单元,成功的实现了在细胞和动物层面的组装[1].

摘要： 近些年来,生物超分子体系的构筑成为研究的热点之一.课题组近年来围绕重大疾病的诊断和治疗,发展了活体原位组装的方法.利用生物兼容性好,生物环境响应性的超分子建筑单元,成功的实现了在细胞和动物层面的组装[1].

摘要： 本发明涉及光声成像设备、光声成像方法和执行光声成像方法的程序。高度精确地获得光学特性分布，诸如被检体的内部的吸收系数。一种光声成像设备包括：声学转换单元，被配置为接收通过利用发射的光照射被检体而产生的声波并且将声波转换为电信号；以及处理单元，被配置为基于入射在被检体的表面上的光的照度分布或光强分布来确定被检体内的光强分布，并且基于电信号和确定的被检体内的光强分布来产生图像数据。

摘要： 本发明涉及光声成像设备、光声成像方法和执行光声成像方法的程序。高度精确地获得光学特性分布，诸如被检体的内部的吸收系数。一种光声成像设备包括：声学转换单元，被配置为接收通过利用发射的光照射被检体而产生的声波并且将声波转换为电信号；以及处理单元，被配置为基于入射在被检体的表面上的光的照度分布或光强分布来确定被检体内的光强分布，并且基于电信号和确定的被检体内的光强分布来产生图像数据。

摘要： 本发明旨在提供能高度结合靶分子及产生高光声信号的新光声成像用造影剂。本发明提供式1所代表的光声成像用造影剂：MNP-((L)

摘要： 本申请涉及光声成像技术领域，公开了偏振光声成像探头及光声成像装置。该偏振光声成像探头包括：光源组件、偏振装置和超声换能器；其中，偏振装置包括起偏组件和偏振调节组件，起偏组件和偏振调节组件设置于光源组件的光路上，起偏组件用于将光源组件发出的光转化为偏振光，偏振调节组件被配置为可调节偏振光的偏振态；超声换能器，用于接收偏振光作用于被照射物而产生的光声信号。通过上述方式，能够提高对光的偏振态的控制精度，进而丰富和扩展光声成像对组织特异性信息的提取能力。

摘要： 本发明涉及光声成像设备、光声成像方法和执行光声成像方法的程序。高度精确地获得光学特性分布，诸如被检体的内部的吸收系数。一种光声成像设备包括：声学转换单元，被配置为接收通过利用发射的光照射被检体而产生的声波并且将声波转换为电信号；以及处理单元，被配置为基于入射在被检体的表面上的光的照度分布或光强分布来确定被检体内的光强分布，并且基于电信号和确定的被检体内的光强分布来产生图像数据。

摘要： 本发明涉及光声成像设备、光声成像方法和执行光声成像方法的程序。高度精确地获得光学特性分布，诸如被检体的内部的吸收系数。一种光声成像设备包括：声学转换单元，被配置为接收通过利用发射的光照射被检体而产生的声波并且将声波转换为电信号；以及处理单元，被配置为基于入射在被检体的表面上的光的照度分布或光强分布来确定被检体内的光强分布，并且基于电信号和确定的被检体内的光强分布来产生图像数据。

摘要： 为了实现使得被配置成也获取超声图像的光声成像设备能够有效地检测超声波和声波两者，并且获取高图像质量超声图像和光声图像。一种用于光声成像设备的探测器，配备有：光照射单元(74)，该光照射单元输出要被照射到被检体上的光以生成声波；超声波生成装置(28)，该超声波生成装置发出要被照射到被检体上的超声波；第一压电体(28)，该第一压电体检测被被检体反射的超声波；以及，第二压电体(30)，该第二压电体检测因为光的照射而从被检体生成的声波。在探测器中，从无机材料获得的压电体用于第一压电体(28)，并且从有机材料获得的压电体用于第二压电体(30)。

摘要： 高度精确地获得光学特性分布，诸如被检体的内部的吸收系数。一种光声成像设备包括：声学转换单元，被配置为接收通过利用发射的光照射被检体而产生的声波并且将声波转换为电信号；以及处理单元，被配置为基于入射在被检体的表面上的光的照度分布或光强分布来确定被检体内的光强分布，并且基于电信号和确定的被检体内的光强分布来产生图像数据。

摘要： 本发明旨在提供能高度结合靶分子及产生高光声信号的新光声成像用造影剂。本发明提供式1所代表的光声成像用造影剂：MNP-((L)

摘要： 一种光声成像方法和系统，光声成像方法包括，在第一光声成像模式下，控制光声复合探头向待测组织发射一次激光，得到一帧光声图像；在第二光声成像模式下，控制光声复合探头向待测组织发射至少两次激光，得到一帧光声图像；并检测光声复合探头的移动速度小于第一预设阈值时，从第一光声成像模式切换为第二光声成像模式。通过检测光声复合探头的移动速度，确定第一光声成像模式和第二光声成像模式间的切换，满足了用户以不同速度移动光声复合探头时，对光声图像的不同需求。