脑部血管疾病领域的新突破:小型光学相干断层扫描成像探头的临床应用

脑部血管疾病领域的新突破:小型光学相干断层扫描成像探头的临床应用

脑部血管疾病领域的新突破:小型光学相干断层扫描成像探头的临床应用 学术背景与研究动机 近年来,脑部血管疾病如脑动脉瘤、缺血性中风、动脉夹层和颅内动脉粥样硬化病(intracranial atherosclerotic disease,ICAD)的介入治疗逐渐成为首选方法。然而,当前的成像技术在空间分辨率和对比度方面存在局限,导致准确诊断和治疗监控存在一定困难。数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)、计算机断层扫描(computed tomography,CT)和磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)等常用的成像手段无法充分显示动脉壁病变、动脉瘤形态以及植入装置的详细情况。此外,术中和术后可能出现的并发症,...

用于研究人类脊髓的功能性超声成像

功能性超声成像在研究人体脊髓中的应用 背景介绍 脊髓是神经系统中的重要感知运动整合中心,负责监控全身各部分的运动学和姿势。由于外伤或疾病引起的脊髓信息流中断,可能导致一系列不良后果,如反射活动增强、慢性疼痛、运动或感觉功能部分或完全丧失、排便/排尿功能障碍等。尽管脊髓在感知、运动和自主功能中的重要性,关于其功能架构的研究仍然较少。目前,功能性脑成像技术(如fMRI和立体电极皮层电图)在脑科学研究中广泛应用,但在脊髓研究中应用有限。自20世纪90年代末,功能性磁共振成像(fMRI)被引入到脊髓研究领域以来,尽管有少量研究揭示了脊髓的功能组织,但成像技术上的挑战(如脊髓横截面积小、磁场不均匀性和运动伪影)限制了其进展。 功能性超声成像(Functional Ultrasound Imaging,...

基于结构MRI的阿尔茨海默病诊断的多模板元信息正则化网络

基于结构MRI的阿尔茨海默病诊断的多模板元信息正则化网络

阿尔茨海默症诊断的多模板元信息正则化网络:基于结构磁共振成像的研究 研究背景 阿尔茨海默症(Alzheimer’s Disease, AD)是一种渐进性神经退行性疾病,其诊断和早期检测是医疗领域的重要挑战。结构磁共振成像(Structural MRI, sMRI)因其能够提供详细的大脑形态学模式和解剖特征,已广泛应用于计算机辅助的阿尔茨海默症诊断。尽管之前的研究验证了结合元数据(如年龄、性别和教育年限)对sMRI进行AD诊断的有效性,但现有方法主要关注于元数据与AD的相关性或混杂效应,如性别偏差和正常老化问题,难以充分挖掘元数据对AD诊断的影响。为了解决这些问题,该研究构建了一种新颖的多模板元信息正则化网络(Multi-template Meta-information Regularize...

基于噪声生成和成像机制的隐式正则化学习网络用于低剂量CT重建

基于噪声生成和成像机制的隐式正则化学习网络用于低剂量CT重建

基于噪声生成和成像机制的隐式正则化学习网络在低剂量CT重建中的应用 低剂量计算机断层扫描(Low-Dose Computed Tomography,LDCT)已成为现代医学成像的重要工具,旨在降低放射性风险并保持图像质量。然而,降低X射线剂量常导致数据受损并引起反投影(FBP)重建不良,进而影响图像质量。为了应对这一问题,研究人员不断开发高级算法以在减少噪声和伪影的同时获取高质量图像。本次报道将详细介绍一项新的研究成果,旨在实现高性能的LDCT重建。 背景介绍 在X射线CT成像中,减少辐射剂量一直是追求的目标,通过降低X射线管电流和/或电压,稀疏视图以及限制角度扫描来实现。然而,这些成像协议可能导致数据损坏和不稳定重建,从而使用经典的FBP算法得到的图像质量较差。因此,开发新的高质量重建算法...

基于新型径向基函数2D插值的时间高效超声定位显微镜

基于新型径向基函数2D插值的时间高效超声定位显微镜

基于全新径向基函数二维插值的时间高效超声局部显微技术 简介 超声波技术是一种主要的医学影像技术,已被广泛应用于可视化皮下体结构如器官、肌肉和动脉中,原因在于其安全性、成本效益和非侵入性。然而,传统超声波成像的性能受限于衍射极限,使得其空间分辨率有限。当频率升高时,空间分辨率会改善,但射束的穿透深度会降低,导致空间分辨率与穿透深度之间存在权衡。 在过去的十年中,超声波定位显微技术(ULM, Ultrasound Localization Microscopy)解决了上述权衡问题。ULM通过精确定位静脉注射的小气泡(MBs, Microbubbles)生成超高分辨率(SR, Super-Resolved)图像。这些SR图像为理解和诊断对血管结构或血流有影响的各种疾病,如癌症、中风和动脉硬化,提供...