术中精准医学诊疗方法——光学分子影像手术导航技术

随着医学影像技术的发展，光学分子影像手术导航技术作为一种新兴的医学影像方法，可以辅助医生在实施肿瘤切除的过程中，精确定位肿瘤的边界。临床实验表明，该方法能够为医生实施精准手术提供强大的帮助，并提高患者的术后生存率。文章主要综述了目前光学分子影像手术导航系统的进展，以期为临床精准医学手术治疗提供一种有效的方法。

基于NaGdF_4:Yb,Er纳米颗粒的磁共振/上转换发光双模态探针的构建及胰腺癌体内成像研究

目的制备以顺磁性稀土纳米颗粒为基质的高发光强度上转换纳米颗粒,并对其表面生物相容性及功能化修饰,分析肿瘤靶向纳米探针在胰腺癌诊断的成像应用,为下一步术中导航奠定基础。方法采用高温法合成NaGdF_4:Yb,Er纳米颗粒,表面构建核壳结构,外修饰聚乙二烯(PEG)以增强发光强度及生物相容性,耦联靶向基团实现胰腺癌特异性组织识别。通过胰腺癌原位动物模型开展磁共振/上转换发光双模态成像及病理学评估。结果标准化Er^(3+)粒子浓度以后,包壳后纳米颗粒的整体发光强度是包壳前的70倍,平均粒径为(18.6±0.9)nm。耦联靶向基团后水合尺寸明显增大,但未出现其他峰位。靶向探针在体外实验中较对照组有明显T1信号增强作用。MRI成像结果,探针于肿瘤T1增强的峰值时间出现在注射后4 h,肿瘤区域T1信号下降达79%。上转换成像结果,上转换发光峰值时间也出现在第4小时,之后随时间持续下降。探针组织分布大部分集中在正常肺脏,但摄取量很低,不及注射总量的10%,表现出很好的安全性。结论基于上转换发光纳米颗粒探针,在体内能够实现胰腺癌的检测,展现出了在早期胰腺癌诊断及术中导航的临床转化价值。

光学分子影像手术导航系统中图像融合算法研究

手术中肿瘤的精确定位一直是国际上的研究热点及挑战性问题.对光学分子影像手术导航系统中的图像融合算法进行了研究,对图像数据进行预处理后,利用梯度信息确定荧光图像兴趣点,缩小配准点的搜索区域.配准过程采用穷尽搜索策略,以平均绝对差(MAD)、均方差(MSD)和归一化积相关(NPROD)作为相似性度量,并利用域法修正的方法对兴趣点坐标进行修正,避免了因兴趣点过度偏离图像中心而导致配准失败.该算法将32组图像数据的平均配准时间从原始算法的539.384 s缩短到43.200 6 s(MAD),46.685 3 s(MSD)及85.978 6 s(NPROD).采用这3种相似性度量算法的融合效果均优于原始算法.

基于光学分子影像的肿瘤靶向手术导航技术应用现状与前景

恶性肿瘤一直威胁着人类生命健康,现有的影像检查方法（如CT、MRI及PET等）在术前诊断及术后疗效评估等方面发挥着重要的作用,然而临床上肿瘤的诊断在很大程度上还主要依赖于外科医师的观察和触诊[1].如何早期诊断肿瘤、验证术中病理分型、精确获取肿瘤边界及进行精准图像引导下的手术导航切除是目前临床上面临的挑战性问题.随着医学影像技术的发展,光学分子影像手术导航系统为解决该问题提供了方法[2].

新型内窥镜成像系统的研究进展

微创手术由于出血少、愈合快、疼痛小等优点应用越来越广泛,内窥镜是微创手术中必不可少的医疗器械,为提高手术过程中微小肿瘤的检出率,图像增强方法、显微成像方法、荧光成像方法等被应用到了内窥镜成像中。本文介绍了现有的应用在微创手术中的内窥镜成像方法,并对比它们的优缺点以及未来的临床应用前景。