先进制造技术

多模态光学分子影像成像方法平台与系统应用

分子影像是一个涉及分子生物学、数学、化学、物理学、信息科学、医学、药学等多个学科的综合交叉领域,它可以在细胞分子水平上实现生物体生理、病理变化的实时、无创、动态成像,能够为研究疾病发生发展、药物作用效果及动力学变化、特定基因功能、生物体生长发育等提供信息获取和分析处理的有效手段。经过国家973计划项目、国家自然科学基金科学仪器基础研究专项、国家自然科学基金面上项目、北京市自然科学基金重点项目等资助和支持,围绕多模态光学分子影像成像速度、深度、精度的挑战性问题,在理论算法、关键技术、成像系统和生物医学应用方面展开了相关研究工作。在理论算法方面,提出了多水平自适应有限元算法等多种有效的成像方法,在IEEE Transactions系列、Opt. Express (SCI IF=3.749)等国际主流期刊发表系列论文30余篇,授权发明专利10余项,相关研究获得2010年度国家技术发明二等奖。在关键技术方面,研发了医学影像算法平台MITK、三维医学影像数据处理平台3DMed和光学分子影像仿真平台MOSE (www.3dmed.net),实现了影像信息的定性、定位与定量分析。上述平台向教育和研究机构提供免费下载,用户来自于美国等70余个国家和地区,1000多家单位,目前累计下载量20000余次,相关研究获得2003年度国家科技进步二等奖。在成像系统方面,研制了自发荧光等多模态成像系统,相关自主知识产权的发明专利获得2008年度北京市发明专利二等奖。在生物医学应用方面,由生物医学领域科研单位协助,进行了系列化肿瘤机理和药效评价实验,部分结果发表在Mol. Imaging、Opt. Express等国际主流杂志上。