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光學相干層析技術(OCT)是一種基于光學相干特性的在體、實時、高分辨率的三維斷層成像技術，以其非侵入性及高分辨率等特點，在視網膜疾病的研究及臨床診斷中日趨體現出巨大的潛力。近年來團隊以OCT成像方式為主，結合自適應光學、光致超聲、自發熒光等多種成像手段，研究具有國際先進水平的眼底多模態成像系統。新型的多模態成像方式可以同時反映視網膜的散射特性及光吸收特性，并同步獲取眼底的結構與功能圖像。該研究可以對由眼底視網膜病變所帶來的眼底組織結構及功能上的變化進行觀測和估計，實現相關疾病的早期準確診斷。

光學相干層析技術(OCT)是一種基于光學相干特性的在體、實時、高分辨率 的三維斷層成像技術，以其非侵入性及高分辨率等特點，在視網膜疾病的研究及臨床診斷中日趨體現出巨大的潛力。近年來團隊以 OCT 成像方式為主，結合自適 應光學、光致超聲、自發熒光等多種成像手段，研究具有國際先進水平的眼底多 模態成像系統。新型的多模態成像方式可以同時反映視網膜的散射特性及光吸收 特性，并同步獲取眼底的結構與功能圖像。該研究可以對由眼底視網膜病變所帶 來的眼底組織結構及功能上的變化進行觀測和估計，實現相關疾病的早期準確

一、所屬領域 人工智能，精密自動化，生物分析與檢測，環境微生物檢測，工業微生物檢測，細胞組織分析檢測。 二、項目介紹 1. 痛點問題 微生物的識別、計數和定性分析一直是食品、醫藥和生物行業的重要一環。傳統的人工檢測方式勞動強度比較大，且檢測主觀性強，標準難以統一，計數和檢測結果不準確；在對環境的微生物監測中，人工方法只能做到抽樣檢測，無法做到持續性檢測。 近兩年行業巨頭們（如GE，安捷倫，賽默飛等）開始推出圖像識別技術的微生物檢測設備，其結果來自直觀影像，分辨率高，操作難度低。但是這些設備目前采用的光學顯微鏡倍數都在800倍以下，只能進行計數，如果要完成相關定性分析，需要在800倍以上的放大倍數獲得單細胞微生物的清晰圖像（如酵母菌，大腸桿菌）。但800倍放大倍數對應的有效視場只有200微米*200微米，對計數和活性統計分析又不具備足夠的采樣數量。目前國內外設備均沒有解決好這個問題，對微生物進行定性分析的準確率低，無法滿足市場需求。 2. 解決方案 本項目針對微生物和細胞活體檢測中缺乏有效參照物的技術難點，根據顯微掃描設備的結構，將全景化視域重構技術和微米級電機結合，解決了鏡頭大幅平移過程中的自動對焦難題和微生物溶液動態環境中的影像拼接難題，在保證1000倍放大的基礎上，獲得的有效視場增加到10毫米*10毫米的范圍；再通過自動化圖像采集和拼接，得到完整的微生物圖像；然后結合傳統的圖像分割以及深度學習圖像識別的優勢，小樣本高精度動態完成微生物的類型識別，計數，活性，死亡率，出芽率等定量定性分析。 3. 競爭優勢分析 與國內外的主流檢測設備對比，本項目技術優勢主要體現在： 1）獨創的微生物影像全景化視域重構技術，實現0.5微米的分辨率和20*25毫米的超大視角； 2） 解決微生物影像領域小樣本智能識別和智能檢測的難題； 3） 檢測目標、檢測內容、檢測流程和邏輯可通過自然語言定制，提高設備功能通用性； 4）計數準確率超過人工計數，準確率超過國內細胞計數儀器一個數量級； 5）第一臺按照國家微生物計數檢測標準開發研制的微生物計數儀。 本項目的第一代產品樣機與國內外同類產品對比，主要性能優勢和技術優勢如下： 在食品行業，本項目獲得了青島啤酒北京密云分廠的啤酒原液和相關酵母菌種，針對生產用酵母菌采集了大量實拍圖像數據，優化后的酵母菌計數和出芽率算法識別率均在95%以上。 4. 發展規劃 按照三步走的方式來設定發展規劃： 1）基于全景化視域重構技術，構建第一代檢測儀器，首先進入門檻最低的食品微生物檢測市場，對啤酒和發酵乳企業提供酵母菌檢測計數技術和設備； 2） 利用已有技術積累，進入環境微生物檢測和高校實驗室市場； 3）最后以食品和環境檢測市場為根據地，進入門檻最高的生物醫藥檢測市場，提供微生物檢測和組織檢測的相關設備。 5. 知識產權情況 已申請3項專利。 三、合作需求 1）尋求500-800萬元天使投資； 2）尋找高校研究所，食品工業和環境檢測領域的客戶、渠道伙伴； 3）尋找生物醫藥，醫學臨床領域的客戶、渠道伙伴和產品測試環境。 四、團隊介紹 科研團隊： 1）周悅芝 博士 清華大學計算機系研究員，項目負責人，在邊緣計算和深度學習等領域有豐富的開發經驗和杰出的研究成果，在面向醫學影像的AI圖像分析方面曾發表多篇論文，申請或獲得多項國家發明專利。 2）黃權偉 清華大學計算機系碩士，負責圖像分割及細胞識別等相關算法研發。 3）梁志偉 清華大學計算機系碩士，負責深度學習算法加速研究和實現。 五、聯系方式 E-mail：ott@tsinghua.edu.cn 成果編號：20230055

? 規格尺寸：600*400mm；材質：亞克力板。? 主要展示器件安裝于兩塊亞克力前后板上；前板為5mm厚透明亞克力板，后板5mm厚白色亞克力板；產品文字說明及圖片，采用不低于絲網印刷技術UV印制的背景圖，彩色圖片須平板打印到背板上，保證不能因受潮褪色；前后板可用6顆50mm的工藝螺釘固定于墻體上；儀器整體具有防塵和安全防護裝置。? ? 原理說明：琴弦振蕩頻率較高，我們人的眼睛看不清琴弦振動的情形，但當轉桶旋轉時，白色條文的閃動可使人們對琴弦的振蕩情形有所了解。?

通過研究注意力機制、多尺度卷機和數據增強方法（隨 機掩蓋、真假數據融合等），解決醫學影像中個體差異大的 病灶或病例難以有效識別的難題，突破微小病灶或細胞等小 目標難以被識別的瓶頸。

南開大學計算機學院程明明教授團隊與北京推想科技有限公司的聯合團隊，在CT影像智能診斷方面有緊密的合作基礎，并在前期研究中取得豐富的成果。 自新冠肺炎疫情爆發以來，相關技術人員深入湖北疫區合作醫院，將智能診斷技術用于新冠病毒的篩查。武漢同濟醫院過去幾周實際發生的475例疑似肺炎CT數據當中，人工智能(AI)對于疑似肺炎CT的敏感度為98.32%，對于同時期140例有癥狀但是確認非肺炎患者的CT特異度為82.14%。該系統為一線醫生篩查提供了重要幫助。  武漢同濟醫院醫生正在使用CT影像AI篩查系統 初步實驗和應用結果表明，利用各級醫院普遍使用的CT影像獲取設備，以及人工智能在線篩查系統，有望為新冠病毒防控工作提供智能輔助的雙保險，極大提升篩查效率。在與新冠病毒爭分奪秒的戰役中取得先機。該項目目前已完成具有較強實用性的版本，可以為防疫工作提供實質性輔助。研究團隊還在積極探索更高的檢測精度和更細致的量化分析技術。 新冠肺炎AI系統具有三大重要功能：快速篩查及預警提示、數字化精準輔助診斷與病程監控、區域疫情實時監控。該系統已在國內包括疫區在內的40家醫院應用部署，數據累積8.1萬份，為進一步提升系統性能奠定了基礎。

北京航空航天大學生物與醫學工程學院生物光學影像實驗室長期開展熒光分子影像研究，在二維和三維熒光分子影像方面積累了豐富的技術基礎。在自有核心技術的支撐下，充分調研市場需求，自主研發了熒光分子影像儀產品Fluoracle。 熒光分子影像可直接在活體上提供細胞和分子水平上的二維和三維定量和特異性成像，突破了傳統的切片觀察手段的局限，為動植物疾病機理研究、藥物動力學和毒理評估、生物和醫用材料在體評估、疾病預測等領域提供了革命性的全新研究手段。 主要性能指標：三維定量和分析生物發光、熒光三維定量（~1mm高空間分辨率）和自動分析三維輪廓拓撲精度500um反射自發熒光扣除光譜分析算法自動扣除自發熒光干擾透射掃描均一成像自定義拓撲透射均一成像去除自發熒光干擾相機傳感器sCMOS量子效率500-700nm>85%； 400-900nm>30%成像像素2064x2056可檢測最小發光70 photons/s/sr/cm2視野3.9cmx3.9cm ~ 23x23 cm光源氙燈激發熒光濾光片8~16選配熒光濾光片8~16選配成像密室空間40x50x35cm（寬x深x高）成像系統空間120x60x90cm（寬x深x高）

原理：以蜜蜂為活體生物轉化器，利用體內酶系進行生物轉化，將果汁轉化為果蜜創新點：世界上首次提出“以飼代采”生物釀蜜概念，以大宗水果為原料，經前處理，飼喂蜜蜂，實現定場養蜂，實現蜂蜜工業化生產應用案例：2023年，在沈陽建立200群的生物釀蜜示范基地，輻射東北地區成果獲獎：第十五屆“挑戰杯”全國大學生課外科技活動大賽，三等獎成果評價：完全顛覆國內外幾千年的蜂蜜生產模式，實現0→1的突破，為蜂蜜生產打開一扇全新的大門，規避了傳統蜂蜜生產的限制因素以及不利因素，實現蜂蜜生產工業化、標準化、機械化、智能化，蜂蜜生產效率比傳統提高3-4倍，解決了水果滯銷、儲運損失的問題。

本項目旨在充分挖掘數字化超聲影像的醫學內涵，運用數據處理和超聲 圖像三維重構技術，深度探索胎兒健康相關指標之間的關聯性，采用定量分 析的科學方法在已有標準上進行優化，實現基于超聲影像的胎兒健康數字化篩 查的目標。 醫學圖像三維重建是通過計算機圖形學、數字圖像處理技術、計算機 可視化以及人機交互等技術，把二維的醫學圖像序列轉換為三維圖像在屏幕 上顯示出來，并根據需要為用戶提供交互處理手段的理論、方法和技術。在 進行醫學圖像三維重建之前，首先需要對醫學影像設備輸出的圖像數據按照 疾病診斷的需要進行必要的分割。圖像分割是將圖像中互不相交的區域分離 開來，被分離開來的每一個區域都必須滿足特定的區域一致性。進行圖像分 割的目的是為了定量定性分析的需要，提取出圖像中感興趣的區域，同時它 也是利用圖像進行三維可視化的基礎。通過分割技術提取出醫學圖像序列中 的感興趣的組織器官或病變體后，就可以通過三維重建技術重建出這些被提 取的組織器官或病變體。重建的圖像除外觀逼真、富有立體感外，還具有任 意角度旋轉、多種剖面顯示、透視內部結構功能，可以將醫療影像數據的真實 感官效果展示給診斷人員。市場及經濟效益分析： 如今國內外的圖像處理技術都比較成熟，對于圖像重構的技術也非常的 成熟，但大都是從二維圖像進行重構。對于將超聲影像結合圖像處理，再進 行三維重構的技術在國內的是領先的，二維醫學圖像已經不能滿足人們對測 量精準度、可預見性的需求了，此時用超聲圖像進行三維重構將面臨巨大的市 場。

納米分子探針是一類能準確回答生物醫學問題的功能性物質, 它介于藥物與傳統醫療器械之間，具有 “看得早、準、全”特征，是可視化探測分子細胞水平異常的利器，對于檢測早期的腫瘤病變、老年退行 性病變（阿茲海默癥）有重要的潛在價值。已有多種模態的腫瘤分子探針問世, 它們可通過分子成像對腫 瘤多種惡性表型特征進行檢測, 為腫瘤精準治療提供依據。本項成果利用對生物組織高穿透能力的近紅外 激光照射源，激發磁光熱三模態納米探針，使其通過分子影像方式提供早期腫瘤病變形態及其分子生物學 信息，并在診斷的同時進行光熱-光動力學聯合協同治療，實現早期腫瘤的安全及時診治。上述多模態納 米探針采用特殊的納米組裝技術制備，在探針的特異性腫瘤靶標掛接、診治效率提升及納米毒性控制三個 關鍵環節都取得了良好的成果，為推動這項探針新技術的臨床前應用打下了堅實的基礎。