面向臨床影像學套用的無損傷微波熱聲成像系統研究

《面向臨床影像學套用的無損傷微波熱聲成像系統研究》是依託華南師範大學，由邢達擔任項目負責人的專項基金項目。

基本介紹

• 中文名：面向臨床影像學套用的無損傷微波熱聲成像系統研究
• 項目類別：專項基金項目
• 項目負責人：邢達
• 依託單位：華南師範大學

項目摘要

本課題組多年來致力於無損快速、高分辨的生物醫學成像技術研究，利用快速光聲成像在腦功能檢測、腫瘤治療監控及評價等方面做了系列開拓性研究。特別是在國際上首創性地提出微波熱聲成像低密度異物檢測的概念，實驗結果刊登在國際套用物理學權威雜誌[APL 90,174109]上，其原理是利用微波吸收產生超聲場來實現組織內部吸收分布成像的新型醫學影像方法，可提供目前醫學影像技術尚不能提供的組織信息，與光聲成像相比，可大大提高成像深度，更適合臨床套用。本課題計畫將此技術發展成為由超短脈衝微波源、輸出適配器、多元陣列超聲快速採集及圖像重建的一體化新型影像系統，並在此系統上開展結合臨床套用的基礎研究。利用熱聲成像反映電磁學參數差異的特性對X光成像無法分辨的非金屬低密度異物進行高對比度成像檢測；利用正常乳腺和腫瘤之間的微波高吸收差異特性，開展乳腺腫瘤的特異性早期成像檢測。最終為解決目前醫學成像盲區提供可靠的新技術。

結題摘要

本項目通過項目通過學科交叉、技術創新、系統集成，研製出在關鍵技術、核心技術方面擁有自主智慧財產權的套用於醫學臨床診斷的超短脈衝微波成像系統。研發出超短脈衝微波源，突破了微秒級脈衝微波源的技術瓶頸，實現了高效率高解析度的熱聲成像，為利用熱聲成像技術識別早期乳腺腫瘤鋪平了道路；研製了基於多元陣列超聲探測器和並行數據採集裝置的快速熱聲成像系統，實現了實時成像，減少了微波輻射劑量；通過研發了體杯式熱聲耦合適配器，實現了探測器與乳腺的緊密接觸，解決了微波-超聲耦合問題；研究了乳腺腫瘤的電磁參數，實現了離體腫瘤的三維熱聲成像；開發了內源性的熱聲分子探針，實現了高對比度的分子成像，揭示了熱聲成像的內涵，並為熱聲成像指出了新的套用方向。本課題發展的快速、高效率、高解析度的超短脈衝微波成像系統樣機，既可以實現快速的熱聲成像，提供更豐富可靠的組織病變參數，可望對臨床診斷影像學信息獲取起到重要推動作用。