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項(xiàng)目簡介 皮膚組織是人體最大的器官。它主要負(fù)責(zé)人體內(nèi)部與外部的隔離與溝通，起到保護(hù)體內(nèi)環(huán)境、排汗和感受外部刺激的功能。由于直接接觸紫外光、化學(xué)物質(zhì)等，皮膚的病變機(jī)率非常大。皮膚病能給患者帶來瘙癢、疼痛、及各種美容問題，嚴(yán)重影響患者的身心健康，甚至影響患者的生命。因此，皮膚病的早期、準(zhǔn)確的診斷和治療至關(guān)重要。應(yīng)用范圍北京大學(xué)工學(xué)院成功研發(fā)“共焦反射/ 熒光實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)”，即用兩路激光同時(shí)激發(fā)反射和熒光信號，可同時(shí)、同焦點(diǎn)得到對生物體形態(tài)學(xué)和生物化學(xué)的信息，實(shí)現(xiàn)皮膚影像學(xué)分析，結(jié)合光機(jī)電一體化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對皮膚組織的三維共焦功能成像。三維CT 系統(tǒng)樣機(jī)項(xiàng)目階段將兩類信息同時(shí)得到的共焦成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案為世界首創(chuàng)，將大大加強(qiáng)對皮膚黑色素瘤、白癜風(fēng)、黃褐斑等皮膚疾病的早期診斷準(zhǔn)確率。由于本檢測在活體上無創(chuàng)進(jìn)行，因此具有取樣檢測無可比擬的實(shí)時(shí)性、多次觀察性，且可大大降低檢測成本。目前，課題組已經(jīng)完成產(chǎn)品樣機(jī)研發(fā)。知識產(chǎn)權(quán) 已申請相關(guān)專利。合作方式 合作開發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)許可。

皮膚組織是人體最大的器官。它主要負(fù)責(zé)人體內(nèi)部與外部的隔離與溝通，起到保護(hù)體內(nèi)環(huán)境、排汗和感受外部刺激的功能。由于直接接觸紫外光、化學(xué)物質(zhì)等，皮膚的病變機(jī)率非常大。皮膚病能給患者帶來瘙癢、疼痛、及各種美容問題，嚴(yán)重影響患者的身心健康，甚至影響患者的生命。因此，皮膚病的早期、準(zhǔn)確的診斷和治療至關(guān)重要。

皮膚組織是人體最大的器官。它主要負(fù)責(zé)人體內(nèi)部與外部的隔離與溝通，起到保護(hù)體內(nèi)環(huán)境、排汗和感受外部刺激的功能。由于直接接觸紫外光、化學(xué)物質(zhì)等，皮膚的病變機(jī)率非常大。皮膚病能給患者帶來瘙癢、疼痛、及各種美容問題，嚴(yán)重影響患者的身心健康，甚至影響患者的生命。因此，皮膚病的早期、準(zhǔn)確的診斷和治療至關(guān)重要。

現(xiàn)有CT顯示方法的根本缺點(diǎn)是不能實(shí)現(xiàn)真正的立體顯示。針對這一點(diǎn)，我們設(shè)計(jì)了較為獨(dú)特的顯示方案。在此方案中，顯示屏上將不會出現(xiàn)被顯示圖像的本身，液晶顯示屏顯示的是經(jīng)過數(shù)字編碼處理的圖像的近場衍射圖案，基本性質(zhì)類似于全息圖，當(dāng)液晶顯示屏被相干光源照射時(shí)，在屏后一定的位置將會出現(xiàn)器官的三維立體圖像，由于是真正的三維圖像，此器官的再現(xiàn)像可以同時(shí)從不同的角度進(jìn)行觀測。同時(shí)由于編碼圖案是由斷層圖像經(jīng)計(jì)算機(jī)的數(shù)字計(jì)算而獲得，所以不僅顯示速度非常迅速，而且顯示出的再現(xiàn)圖像是被檢測器官的真正三維透視立體像，觀測它如同觀測一個(gè)實(shí)際的透明器官，器官內(nèi)的組織部結(jié)構(gòu)一目了然。因此，這種顯示屏可以徹底改變目前CT檢測結(jié)果的顯示方式，大幅度提高疾病診療的準(zhǔn)確性和成功率。這是本方案的突出優(yōu)點(diǎn)所在，也是此項(xiàng)目的創(chuàng)新之處。經(jīng)過調(diào)查，到目前為止，國內(nèi)外還不存在任何類似的顯示器，此項(xiàng)目開發(fā)成功以后將具有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)。此項(xiàng)目的直接目的是研制出可實(shí)用化的CT立體顯示儀，以徹底改變目前CT檢測結(jié)果的顯示方式。項(xiàng)目成功以后可以立即獲得實(shí)際應(yīng)用，大幅度提高疾病診療的準(zhǔn)確性和成功率，獲得明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。在此基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步研制其它具有普遍適用性的立體顯示裝置如立體電視機(jī)和新一代的立體電影等。所以此項(xiàng)目可以作為系列研究滾動開發(fā)的一個(gè)開端，具有突出的學(xué)術(shù)價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。

簡單介紹： CT仿真虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)用主流的CT設(shè)備和操作系統(tǒng)界面可完成理論知識、模擬視頻、模擬仿真操作、人機(jī)考試模擬仿真整個(gè)CT系統(tǒng)的工作流程，對學(xué)生的規(guī)范化實(shí)訓(xùn)與教學(xué)工作。CT仿真虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)模擬CT教學(xué)系統(tǒng)設(shè)備按照醫(yī)院CT室布局標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。 詳情介紹： CT硬件 一、應(yīng)用主流的CT設(shè)備和操作系統(tǒng)界面可完成理論知識、模擬視頻、模擬仿真操作、人機(jī)考試模擬仿真整個(gè)CT系統(tǒng)的工作流程，對學(xué)生的規(guī)范化實(shí)訓(xùn)與教學(xué)工作。模擬CT教學(xué)系統(tǒng)設(shè)備按照醫(yī)院CT室布局標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。 二、設(shè)備主要組成 1． 掃描床 2． 掃描機(jī)架 3．主機(jī)控制軟件工作站 4 .遙控控制臺 三、CT硬件主要技術(shù)參數(shù) 1. 掃描床 1.1 床面尺寸≥400mmx1900mm 1.2水平運(yùn)動范圍≥1200mm 1.3 垂直運(yùn)動范圍≥300mm 1.4床面*高距離地面：≥850mm 1.5 床面*低可降至離地面距離：≤550mm 1.6 掃描床承載重量≥120kg 1.7按照軟件掃描模式可以步進(jìn)及連續(xù)進(jìn)出床 1.8提供頭托、床墊等掃描附件 2 .掃描機(jī)架 2.1機(jī)架尺寸：≥1700x1700x800mm 2.2 旋轉(zhuǎn)方式：定位/螺旋(掃描指示燈) 2.3 機(jī)架孔徑≥700mm 2.4 機(jī)架傾斜角度≥ +/- 24度 2.5 驅(qū)動方式：三相異步電動機(jī) 2.6 機(jī)架激光定位系統(tǒng)：X/Y/Z方式 2.7機(jī)架兩側(cè)分別各帶一塊控制面板，具備控制床面升降、前后運(yùn)動、機(jī)架傾斜運(yùn)動，控制激光定位系統(tǒng)、“急停”等按鈕，機(jī)架頂側(cè)具有液晶顯示屏，可顯示各項(xiàng)機(jī)械運(yùn)動參數(shù) 2.8掃描機(jī)架配備模擬燈光系統(tǒng)，在軟件的相關(guān)體位掃描模式下同步自動觸發(fā)，模擬掃描機(jī)架的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)與燈光顯示。 2.9 機(jī)架外形款式要與目前CT機(jī)外形一致。  3.主機(jī)控制軟件工作站 一、應(yīng)用主流的CT設(shè)備和操作系統(tǒng)界面可完成理論知識、模擬視頻、仿真操作、圖像后處理動態(tài)顯示、人機(jī)考試整個(gè)CT系統(tǒng)的工作流程，同時(shí)，可以拓展AI、VR、MR的接口。診斷報(bào)告模板系統(tǒng)、圖像后處理、PACS、可以配合硬件操作指導(dǎo)下接端口達(dá)60個(gè)以上操作臺對學(xué)生的規(guī)范化實(shí)訓(xùn)與教學(xué)工作。CT模擬仿真系統(tǒng)具有**系統(tǒng)操作手冊。 二、主要技術(shù)參數(shù) *1.控制軟件包含理論知識、包括技師職業(yè)素質(zhì)，CT設(shè)備結(jié)構(gòu)與組成，CT設(shè)備原理，CT檢查技術(shù)工作流程、臨床應(yīng)用，CT圖像質(zhì)量控制等。規(guī)范化操作流程視頻、包括開關(guān)CT設(shè)備，燈絲預(yù)熱，空氣校正，接待被檢查者，各部位掃描，控制臺操作，送被檢查者。仿真系統(tǒng)、包括從頭部到足部平掃描與增強(qiáng)掃描、圖像處理，圖像排版與攝影。圖像后處理動態(tài)顯示、3D、CTA、冠狀動脈掃描等。人機(jī)考試、可以進(jìn)行對錯分析，分?jǐn)?shù)，時(shí)間顯示。報(bào)告診斷模板、圖像處理與圖像后處理系統(tǒng)。主界面功能選擇區(qū)，其中： 欄為功能切換按鈕，從左往右依次為：“主界面操作區(qū)”、“顯示瀏覽區(qū)”、“圖像處理區(qū)”、“操作向?qū)^(qū)”、“關(guān)機(jī)”。（掃描（SCAN）、顯示瀏覽（DISPLAY）、圖像處理（IMAGEWORKS））人機(jī)考試等項(xiàng)目，都具有英文顯示界面。可以進(jìn)行技能操作比賽，可以顯示比賽選手參賽號、分?jǐn)?shù)、名次等。人機(jī)考試可以自動打分、排名、對錯、升級、增加考試卷等。 2．掃描（SCAN）模塊必須具備新建病人信息功能：包含Exam Number(檢查號)、Accessions Number(附加號)、Patient ID(病人識別號)、Patient Name(病人姓名)、Birthdate(出生年月)、Sex（性別）、Age(年齡)、Weight(體重)、Exam Description(檢查部位描述)等信息 *3.掃描（SCAN）模塊必須包含頭顱、胸部、腹部、膝關(guān)節(jié)等至少13個(gè)以上掃描部位選取功能，具有中英文對照顯示，每一個(gè)掃描部位中 至少包含 普通平掃、螺旋掃描、增強(qiáng)掃描 、增加或者減少掃描序列。每一個(gè)掃描過程操作、顯示增強(qiáng)劑量、速度、時(shí)間、輻射劑量顯示、能肝臟分期掃描、腎臟分期掃描、腰椎椎體與椎間盤分別掃描有CTA、3D、冠狀動脈成像過程動態(tài)顯示方案。 *4.可設(shè)置病人體位的選擇：頭先進(jìn)、腳先進(jìn)、側(cè)位等,可以進(jìn)行各種定位線名稱選擇調(diào)整等。 5.具備CT球管預(yù)熱和探測器校準(zhǔn)模塊、開、關(guān)設(shè)備、快、慢掃描床進(jìn)入操作、錯誤提醒系統(tǒng)。 6．定位線設(shè)定，自動顯示定位區(qū)域框，可調(diào)節(jié)定位區(qū)域大小，左右、傾斜角度調(diào)整，顯示定位線向基準(zhǔn)線的選擇、可以改變定位線名稱，增加或者減少序列 7．*執(zhí)行掃描，可選擇掃描類型4種、起始點(diǎn)數(shù)值顯示與改變，層數(shù)顯示與改變，螺距顯示與改變，用探測器排數(shù)顯示與改變，掃描速度顯示與改變，層厚度顯示與改變，機(jī)架角度顯示與改變，改變KV、MA、S、FOV等參數(shù)調(diào)整，系統(tǒng)會象真實(shí)CT 機(jī)器一樣在圖像顯示區(qū)實(shí)現(xiàn)掃描圖像一幅緊接一幅動態(tài)顯現(xiàn)的整個(gè)過程，同時(shí)掃描模擬進(jìn)度條一直前行直到圖像掃描完成，掃描出的圖像必須與掃描方案一致。增強(qiáng)掃描 必須顯示增強(qiáng)CT圖像。排版各種方案、單、多幅、圖像定位線顯示、快捷攝影，拍片、窗寬、窗位、骨窗、腦窗、縱膈窗、圖像處理、發(fā)送、肺窗、可增加老師指導(dǎo)綜合性圖像處理（DR、CT、MR）教學(xué)、訓(xùn)練、練習(xí)工作站軟件。 9.可進(jìn)行病人信息數(shù)據(jù)管理。人機(jī)考試系統(tǒng)可以打出分?jǐn)?shù)、回顧性對錯。系統(tǒng)技能比賽打出分?jǐn)?shù)、編號、對錯分析等。具有指向性考題與增加考試卷和升級功能。 10.圖像處理功能：包含多幅顯示、局部放大、任意旋轉(zhuǎn)、正負(fù)像、顯示定位像中的掃描線等。 11.圖像測量功能：包含長度、曲線、間隙、面積和CT值測量等方式。 12.三維重建功能：包含體積重建（VR）、曲面重建（CPR）、多平面重建                     （MPR）等處理功能。 13.標(biāo)準(zhǔn)診斷報(bào)告系統(tǒng)模塊：私人報(bào)告模板與公共報(bào)告模板，滿足圖文報(bào)告的需求。可以連接PACS遠(yuǎn)程診斷。 14.膠片打印模塊，多種膠片窗分格，單、多幅或者一鍵成像等與激光膠片打印機(jī)相連后可打印膠片

杭州電子科技大學(xué)自動化學(xué)院楊勇教授為方艙CT機(jī)（超級殺菌機(jī)器人）主要研發(fā)者，它能大幅提升新冠肺炎CT檢測速度。 同別的CT機(jī)不同，這臺機(jī)器每兩次檢測之間幾乎不用“休息”，因?yàn)槊看螜z測后的CT機(jī)殺菌時(shí)間只需要3分鐘。像新冠肺炎CT影像檢測，因?yàn)樾鹿诜窝讉魅拘愿撸看螜z測后CT機(jī)都要消毒，而且消毒要求很高，如果消毒達(dá)不到要求很容易造成二次甚至多次感染。有些疑似新冠患者接受檢測，實(shí)際上本人并非真正感染，如果因?yàn)橄静粡氐妆籆T室上飄浮附著的病毒傳染，那簡直是災(zāi)難。所以一定程度來說，CT機(jī)的檢測效率受限于消毒水平和速度。而明峰方艙CT機(jī)，自帶“強(qiáng)紫外殺菌機(jī)器人”，考慮到一般CT機(jī)每次檢測后的固定噴劑殺菌需要至少半個(gè)小時(shí)，這就意味著前者一旦開機(jī)，同樣時(shí)間頂上好幾個(gè)常規(guī)CT機(jī)加起來的檢測量。最早援助武漢的兩臺明峰方艙CT機(jī)，都是捐贈給武漢的。后續(xù)還會有將近20臺發(fā)往武漢和全國各地，進(jìn)行新冠肺炎檢測。這也是國內(nèi)首次在方艙CT機(jī)上使用殺菌機(jī)器人。

乳腺超聲CT利用透射式超聲進(jìn)行成像，將乳腺浸泡在水中，外圍是環(huán)形超聲探頭，依次發(fā)射和對相接受超聲波。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 乳腺癌的早期診斷可大大提高存活率。乳腺癌如果能在第0期（最初期階段）和第I期發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過合理科學(xué)治療，患者5年生存率可接近100%；但到了第IV 期，患者5年生存率只有22%。可見乳腺癌的普查以及早期診斷具有非常重要的意義。本成果旨在提供一種安全高效，適合東亞女性生理特征，高分辨率高敏感度的乳腺癌普查和早期檢測的影像學(xué)手段。乳腺超聲CT利用透射式超聲進(jìn)行成像，將乳腺浸泡在水中，外圍是環(huán)形超聲探頭，依次發(fā)射和對相接受超聲波。該方式無放射性，無需擠壓，適合各種大小乳腺，可重復(fù)性好，圖像噪音低，分辨率高，特別適合于我國女性乳腺癌的早期檢測。并且，由于該技術(shù)采用類似于CT的標(biāo)準(zhǔn)化操作模式，可避免常規(guī)超聲檢查的人為操作誤差，同樣適用于醫(yī)療水平相對較低地區(qū)的醫(yī)院推廣使用。

小動物CT

南開大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院程明明教授團(tuán)隊(duì)與北京推想科技有限公司的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，在CT影像智能診斷方面有緊密的合作基礎(chǔ)，并在前期研究中取得豐富的成果。 自新冠肺炎疫情爆發(fā)以來，相關(guān)技術(shù)人員深入湖北疫區(qū)合作醫(yī)院，將智能診斷技術(shù)用于新冠病毒的篩查。武漢同濟(jì)醫(yī)院過去幾周實(shí)際發(fā)生的475例疑似肺炎CT數(shù)據(jù)當(dāng)中，人工智能(AI)對于疑似肺炎CT的敏感度為98.32%，對于同時(shí)期140例有癥狀但是確認(rèn)非肺炎患者的CT特異度為82.14%。該系統(tǒng)為一線醫(yī)生篩查提供了重要幫助。  武漢同濟(jì)醫(yī)院醫(yī)生正在使用CT影像AI篩查系統(tǒng) 初步實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用結(jié)果表明，利用各級醫(yī)院普遍使用的CT影像獲取設(shè)備，以及人工智能在線篩查系統(tǒng)，有望為新冠病毒防控工作提供智能輔助的雙保險(xiǎn)，極大提升篩查效率。在與新冠病毒爭分奪秒的戰(zhàn)役中取得先機(jī)。該項(xiàng)目目前已完成具有較強(qiáng)實(shí)用性的版本，可以為防疫工作提供實(shí)質(zhì)性輔助。研究團(tuán)隊(duì)還在積極探索更高的檢測精度和更細(xì)致的量化分析技術(shù)。 新冠肺炎AI系統(tǒng)具有三大重要功能：快速篩查及預(yù)警提示、數(shù)字化精準(zhǔn)輔助診斷與病程監(jiān)控、區(qū)域疫情實(shí)時(shí)監(jiān)控。該系統(tǒng)已在國內(nèi)包括疫區(qū)在內(nèi)的40家醫(yī)院應(yīng)用部署，數(shù)據(jù)累積8.1萬份，為進(jìn)一步提升系統(tǒng)性能奠定了基礎(chǔ)。

微型計(jì)算機(jī)斷層成像（Micro-Computed Tomography, Micro-CT）技術(shù)是一種無創(chuàng)傷的體外檢測技術(shù)，它具有空間分辨率高、成本低和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。Micro-CT 成像技術(shù)利用了不同組織對于 X 射線吸收系數(shù)不同的性質(zhì)，使用 X 射線探測器接收 X 射線經(jīng)衰減之后的信息，通過重建算法重建出被掃描樣品的三維體數(shù)據(jù)，廣泛應(yīng)用于骨骼、器官、軟組織、腫瘤、心血管等相關(guān)結(jié)構(gòu)變化研究，疾病的臨床前研究及相關(guān)藥物的臨床前研發(fā)，以及工業(yè)無損檢測中。 本團(tuán)隊(duì)基于 Micro-CT 系統(tǒng)的成像原理研發(fā)了高分辨 Micro-CT 小動物成像平臺，該系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分，目前已成功研發(fā)并于 2019 年 12 月投入使用。