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计算机学院开展光/声医学图像计算与分析论坛

2021-07-31 点击量:

2021年7月31日,计算机学院召开光/声医学图像计算与分析论坛。郑炜、刘成波、龚小竞等七人受邀参加。

论坛主旨:

光学显微成像技术在21世纪得到了前所未有的迅猛发展,光学超分辨、双光子显微、光声成像等技术犹如雨后春笋般冒了出来,尤其是光学超分辨显微成像技术,被誉为21世纪显微成像领域里最重大的研究成果,也因此被授予了2014年诺贝尔奖。光学显微成像技术的发展极大地推动了生命科学、基础医学、材料科学等领域的发展。当前,人工智能技术和深度学习的兴起为光/声医学成像领域的研究提供了新的思路,为拓展该领域的高分辨成像视场和深度提供了有效的方法,有望极大促进光医学显微成像技术的临床应用深度和广度。本论坛的目的是针对光/声医学成像中存在的问题,探讨应用现代智能计算机算法进行解决的途径,促进生物医学工程学科和计算机学科的融合发展。

人物简介:

郑炜,研究员,博士生导师。中科院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所所长助理,生物医学光学与分子影像研究中心主任,国家自然科学基金“优青青年”基金获得者,广东省“特支计划”科技创新领军人才,深圳市“孔雀计划”海外高层次人才。主要研究方向为生物医学光子学及光学显微成像技术研究。已发表学术论文40余篇,其中作为一作或通讯作者发表Nature Methods, Optics letters等期刊论文10余篇。已申请专利33项,授权专利18项。作为项目负责人主持了科技部重点研发计划数字诊疗专项、国家自然科学基金仪器、优青、重大培育、面上及青年等项目。

刘成波,研究员,博士生导师。国家自然科学基金“优青青年”基金获得者,深圳市海外高层次人才,中科院青促会成员。主要研究方向为多尺度光声分子成像理论方法和技术仪器研究,并开展转移转化工作。目前担任光声成像领域JCR一区期刊Photoacoustics编委。主持基金委重大研究计划、中科院仪器研制等重点项目,作为合作方负责人,合作获批基金委重大仪器研制,重点基金项目。已发表高水平论文80多篇,以第一/通讯作者在Light、Advanced Materials等JCR一区期刊发表论文38篇,Web of Science引用1100余次,H-index 26。申请专利43项,授权18项,3个技术专利实现产业转化。担任Nano Letters、Laser Photonics Review等30余个高水平期刊审稿人。

龚小竞,副研究员,硕士生导师。深圳市高层次人才,生物医学光学与分子影像研究中心副主任。目前主要研究方向为基于光学和声学原理的内窥式成像技术的研发及其临床应用。龚小竞博士及其团队在国际上率先实现了光学分辨率的血管内光声成像、血管内光声光谱成像、全视场小探头的消化道光声内窥成像等技术。目前正在发展基于光声的多模态血管内/消化道内成像、光声光谱定量分析、光声高速成像等技术。目前主持国家自然科学基金面上项目2项,深圳市基础研究项目2项;作为子课题负责人或核心骨干参与国自然重大仪器专项、科技部重点研发专项、中科院、广东省科技计划、其它纵向、横向课题多项。目前担任国家自然科学基金项目评审、广东省科技专家库专家、深圳市科技评审专家,国际光学工程学会(SPIE)会员,美国光学学会(OSA)会员,中国生物医学工程学会会员等。

内容简介:

内容1:在众多新兴高端光学显微成像技术中,超分辨光学显微成像和双光子光学显微成像是近年来光学显微成像领域里最重大的两个研究成果,前者可提供超高分辨的光学显微成像功能,后者具备对深层生物组织实现三维成像的能力,两者功能的结合势必会成为生命科学研究的理想工具。在本次报告中,我们将集中展示我们实验室新研发个几个新型光学显微成像系统及其生物医学应用研究成果,同时,重点介绍我们首次提出的基于自适应光学的双光子激发超分辨显微成像技术。该双光子超分辨技术将瞬时结构光照明超分辨成像这一新型超分辨光学显微成像技术与双光子显微成像技术结合起来,实现快速的双光子激发瞬时结构光照明超分辨显微成像。同时,针对由生物组织不均匀性而引起的光束相位改变情况,我们研发了基于自适应光学原理的波前畸变补偿技术,从而实现针对活体深层生物组织的三维超分辨光学显微成像功能。研究结果显示,我们的技术比现有的超分辨光学显微方法提升近一个量级的探测深度并确保胚胎发育不受影响,这对生命科学研究具有重要意义。

内容2:光声分子成像兼具光学成像高对比度与超声成像大穿透深度优势,且能够实时成像,在基础研究与临床转化正扮演越来越重要角色,有望提升肿瘤、心血管病早期筛查的敏感度与准确性。报告将汇报团队开展的光声分子成像理论方法、仪器技术研究进展,以及利用自主研制的光声分子成像技术与仪器,开展的转化研究工作。在基础研究水平,团队开展了肿瘤与脑成像研究,探索了肿瘤演进机理以及脑科学中血供神经耦联机制问题;在转化研究水平,团队开展了肿瘤转移过程的术中影像引导工作;在人体成像水平,开展了包括人体外周血管成像在内的心血管成像工作。

内容3:光学相干层析成像技术具有高分辨率和较深的成像深度,目前在眼科疾病诊断方面具有重要应用价值。近年来,OCT技术与荧光和光声成像技术的多模态成像方法研究在内窥成像领域取得重要进展,为心血管疾病和消化道疾病的诊断和治疗提供全方位的结构和功能信息,并且在手术导航中具有重要的应用前景。 内容4:计算机智能算法在现代科学研究中正发挥着重要的作用,它目前已经应用到医学成像领域,改变和促进了该领域的研究思路和方法,推动了生物医学学科和计算机学科的高度融合和发展。


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