中国生物医学工程学会医学超声工程分会、中国超声医学工程学会仪器工程开发专业委员会、中国声学学会生物医学超声工程分会拟定于年10月21日在上海市召开中国生物医学超声联合学术年会(CUMB)。本次年会将与第83届中国国际医疗器械博览会(CMEF)超声论坛同时进行。
本次研讨会学术交流范围涵盖生物医学超声前沿若干领域,会议将邀请国内外著名专家莅临指导,并作特邀报告。欢迎中国生物医学工程学会医学超声工程分会、中国超声医学工程学会仪器工程开发专业委员会、中国声学学会生物医学超声工程分会的各位委员积极参加会议。同时欢迎生物医学超声及相关学科的医生、专家和工程技术人员等同行一起研究探讨本领域前沿问题和新技术,分享已取得的经验和成果。
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陶超,南京大学物理学院声学系教授、博导。国家优秀青年基金获得者、教育部新世纪优秀人才、中国声学学会理事。年本科毕业于南京大学电子科学与工程系;年于南京大学声学研究所获博士学位。年-年在美国威斯康星大学医学院从事临床医学与声学相关的交叉课题研究。年归国以来,主要从事光声成像及其生物医学应用的研究,目前已在国际学术期刊发表SCI论文90余篇。
陶超光声成像是基于光声效应的新型生物医学成像技术,它既具有声学方法成像深、深层组织分辨率高的优点;又具有光学成像在成像对比度、功能成像等方面的优势。脑成像一直是光声成像技术的重要潜在应用领域,利用声学分辨率光声显微镜可以非侵入地获取小动物的脑部三维图像。然而,由于颅骨和头皮的存在,它们会引起光声信号多次反射和畸变,使得光声信号中混杂有大量的延迟反射信号,最终在光声图像上表现为严重的伪像,严重影响光声成像的质量。
针对这一问题,我们提出了超声引导的光声显微镜成像方法,该成像方法结合光声显微镜成像和超声显微镜成像两种技术,在同时获得颅脑超声图像和光声图像的基础上,通过超声回波信号估计光声穿颅传播的声传递函数,并将其与光声成像相结合,可以有效地抑制三维光声图像中因颅骨引起的反射伪像。我们采用仿体实验验证了该方法的有效性。进一步的动物活体实验表明该方法方法可以在不破坏头皮和颅骨的情况下,有效抑制由于头皮和颅骨反射引起的伪像,显著提升光声穿颅成像质量。
施俊,上海大学,通信与信息工程学院,教授,博导,电子信息工程系主任。
中国科学技术大学电子工程与信息科学系本硕博连读,美国北卡罗来纳大学教堂山分校访问学者,香港理工大学短期访问学者。
主持了国家自然科学基金面上基金项目、青年基金项目等国家级项目,合作主持国家自然科学基金重大科研仪器研制项目、国家自然科学基金重点项目,以及主持上海市自然科学基金项目、科委、教委项目等多项项目。已发表SCI论文五十篇,包括高被引论文1篇,授权专利2项,软件著作权1项。为中国医学装备协会超声装备分会常务委员、中国信息协会医疗卫生和健康产业分会医学人工智能学组常务委员、中国影像AI产学研用创新联盟理事、上海图象图形学学会医学影像专委会副主任等。
施俊随着人工智能技术的飞速发展,基于医学影像的智能分析、诊断已经成为学术和工业界的热点。然而,由于医学影像数据标注的专业性要求高、数据采集耗时长、以及隐私保护等因素,基于医学影像的CAD研究通常面临着小样本问题。本报告主要针对小样本的医学超声影像数据,结合深度学习与影像组学方法,介绍本团队在以下三个方面的工作:
(1)基于单模态医学超声影像的CAD;
(2)基于多模态融合的医学超声影像CAD;
(3)基于迁移学习的医学超声影像CAD。
许凯亮,复旦大学研究员,年获复旦大学生物医学工程专业博士学位,年获得欧盟玛丽居里学者基金资助,先后在法国巴黎第六大学和Langevin研究所开展研究,年加入复旦大学电子工程系。其研究领域为医学超声学,涉及超声成像理论、方法及其诊疗系统的研制。许凯亮现担任中国声学学会教育分会委员,中国医学装备协会超声装备技术分会委员,世界超声医学与生物学联合会会刊UltrasoundinMed.Biol.编委,入选上海市启明星人才和上海市海外创新人才长期项目。
许凯亮脑与神经功能疾病“精准”治疗的重要前提是对其功能的“在体、实时与精准”的评价与成像。发展新型脑成像技术,准确评估相关组织的形态学特征及微血流动力学特征,是当下脑与神经功能评价、相关疾病早期预防和精准治疗的迫切需求。fMRI是功能成像的金标准,其主要不足在于便携性、成本与成像速度。超声具有便携、实时等优点已广泛用于临床。本报告将介绍近年来发展的基于复合平面波技术的超快超声功能成像和超分辨率定位显微成像的基本原理、方法和国际前沿热点,并介绍复旦大学智慧医疗超声实验室在经颅超声成像以及大脑与脊髓内微血管的超快超声成像方面的最新研究进展。相关成果可用于实时监测全脑与脊髓内微血流情况,进而实现脑与神经功能监测,从而可为包括脑与脊髓在内的神经功能评价和疾病诊断提供新方法和新技术。
陈亚青,教授,主任医师,博士研究生导师,上海交通大医院超声诊断主任。现任中华医学会超声医学分会委员,上海市医学会超声医学分会副主任委员,中华医学会儿科学分会超声医学学组组长,中国医师学会超声分会儿科学组副组长,中国生物医学工程学会医学超声工程分会副主任委员。从事超声医学工作30余年,在超声介入诊治方面有一定的临床积累。
陈亚青前列腺癌已成为老年男性最为常见的恶性肿瘤,其诊治难点在于前列腺癌的生物学行为各异,其中临床显著前列腺癌易发生进展及远处转移,需采取积极的治疗策略,临床非显著前列腺癌的生物学行为为“惰性”,可采用主动监测而无需治疗。作为目前前列腺癌主要诊断方法的系统穿刺,其穿刺点选择是依据肿瘤的好发部位而非肿瘤可疑病灶,因而会漏诊或低估临床显著前列腺癌而致治疗延误或治疗不足,也会过度检出临床非显著前列腺癌而导致过度治疗。
影像学技术的发展使针对前列腺癌病灶的靶向穿刺成为可能,多参数磁共振(multiparametricMRI,mpMRI)结合了T2加权成像、弥散成像及动态增强成像,可分别通过形态学、水分子运动及肿瘤血供等多方面来检出临床显著性前列腺癌病灶。而mpMRI-TRUS融合导航为mpMRI靶向穿刺提供精准的引导方法,在提高临床显著性前列腺癌检出率,同时减少临床非显著性前列腺癌的过度诊断。本讲座将重点介绍mpMRI-TRUS融合导航前列腺靶向穿刺技术的适应症、操作方法及技巧以及其在临床显著性前列腺癌诊断中的临床应用。
陈曼,上海交通大医院超声医学科学科带头人,医学博士,主任医师,研究生导师。目前任上海市医学会超声医学分会秘书,浅表学组组长,委员、上海市生物医学工程学会超声医学工程专委会副主任委员、上海市女医师协会超声分会常务委员、中华医学会超声分会腹部学组委员、中国医药教育协会超声专委会委员、中国超声医学工程学会肌骨专委会委员、中国抗癌协会肿瘤影像超声学组委员等。
陈曼心脑血管疾病现居世界人口死亡原因的第一位,我国心血管病高危人群人数多且比例高,加强高危人群筛查及分层管控至关重要。CVD高危个体管理的二级预防包括筛查评估、医疗咨询、医疗服务体系、居民健康教育,医疗保险等。众所周知,危险因素是心脑血管事件发生的基础,心脑血管疾病的发生是多个危险因素共同作用的结果,不仅取决于某一个危险因素的水平,更取决于同时存在的危险因素的数目和水平,根据不同危险分层决定控制目标和干预力度,不但有益于降低高危患者患心血管疾病风险,同时避免了低危患者的医疗风险和不必要的医疗资源浪费。动脉粥样硬化(AS)是导致急性心脑血管事件的病理学基础,临床急需颈动脉无创评估的影像学方法,颈动脉超声筛查是通过有效、简便、经济的检查措施,对无症状高危人群开展筛查,以期早期发现、早期诊断及早期治疗,其最终目的是要降低人群卒中的死亡率和致残率,超声能清晰地显示内膜有无增厚,有无斑块形成、斑块的部位、大小、是否有血管狭窄及狭窄程度、有无闭塞等详细情况,并能进行准确的测量及定位,通过分析血流动力学结果,为动脉粥样硬化的早期预防和治疗提供客观的依据。
朱磊,男,高级工程师,迈瑞医疗超声影像系统研发总监。年毕业于美国佐治亚理工学院,获博士学位。.2年加入迈瑞医疗,曾作为主要人员设计国内第一台自主知识产权彩超DC6。此后先后主持公司多项超声成像系统的开发,其中年开发成功的Resona7系列产品性能达到国际主流水平,可实现超高端超声诊断仪的进口替代。同时,还主持了公司多项超声成像系统的预研与平台工作,达到国际主流及领先水平。主持国家重点研发计划“数字诊疗装备研发”重点专项一项(在研),参与十二五国家科技支撑项目一项(已结题),参与国家自然科学基金科学仪器基础研究专项一项(已结题)。获省部级科学技术一等奖一项,市级科学技术二等奖一项。已授权发明专利10余项。
朱磊随着造影图像性能的提升,超声造影为临床医生提供了病灶内越来越清晰的微泡灌注信息,大大增加了他们的鉴别诊断信心。随着临床研究的深入,越来越多的医生发现对于富血供的病灶而言,造影剂从开始出现到完全灌注只需要很短的时间,而目前商用彩超的造影成像帧率仅为10-15FPS,因帧率受限不能满足临床上对于刻画病灶早期灌注细节的需求。针对临床上的痛点,迈瑞医疗基于ZST+域光平台与平面波造影技术,开发了高帧率造影成像技术,对凸阵和线阵超声换能器应用不同的方法,在提升成像帧率的同时保证图像质量满足临床要求。高帧率造影的出现满足了临床对于造影成像更高时间分辨率的要求,为超声医师提供了一种更为实用而准确的诊断方法与科研工具。同时这项技术未来也有望继续发展,应用于4D造影以及超分辨率造影成像。
邱维宝,中科院深圳先进技术研究院,研究员,国家优青(高分辨率超声成像)。毕业于香港理工大学。深圳市超声成像与治疗技术重点实验室主任,深圳市青年科技奖获得者。广东科技创新青年拔尖人才。主持国家优青基金/科技部重点研发专项/广东省杰青基金等项目。中国医学装备协会超声换能器专委会副主任委员,中国生物医学工程学会医学超声工程分会委员,中国超声医学工程学会/仪器工程开发专委会委员,中国医师协会/超声分子影像与人工智能专委会委员,广东省生物医学工程学会青年学术分会副主任委员。IEEETransactionsonUltrasonics,Ferroelectrics,andFrequencyControl编委;IEEE国际超声年会TechnicalProgramCommittee(TPC)Member。发表SCI文章43篇IEEETrans文章23篇,已授权发明专利16项。多项生物医学超声技术完成产业转化。
邱维宝医学超声技术由于其无创、无辐射、易于使用和经济性好等优点,已经成为在医学临床应用最广泛的诊疗技术之一。超声波可无创进入人体组织器官,由于各种组织声阻抗不同,引起超声波的反射也不同,利用接收到的回声并通过信息处理,即可以获得组织脏器内部结构的断面图像,已经广泛的帮助临床进行疾病诊断。基于高频率超声可以获得高的成像分辨率。中心频率为7-15MHz的高频超声在临床浅表得到了广泛的应用,在甲状腺/乳腺/肌骨等疾病诊断起到了至关重要的作用。而超高频15-50MHz甚至更高的超声在临床逐步应用,可以为皮肤/肌骨/内窥等提供小于微米的高分辨率成像,展现出了巨大的应用潜力。同时,一些新型的超声成像方法显著拓展了超声成像的应用范围,利用平面波多角度复合的超灵敏血流成像技术,可以获取微小血流的变化;跟踪微泡在血管内的流动,可勾画出超高分辨率的血管成像,实现了超分辨超声成像等。本报告将具体介绍高频率超声和高帧频超声成像技术的研究进展。可以展望,新型高频率超声和高帧频超声成像技术将会逐步装备于超声设备上,为临床应用提供新方法、新工具,为精准医学诊断做出重要贡献。
深圳大学教授、博士生导师,生物医学工程学院副院长,深圳市高层次领军人才。曾获得广东省科技进步三等奖()、深圳市科技进步二等奖()、第十四届高交会优秀产品奖()、中国产学研合作创新成果奖()。目前任中国生物医学工程学会理事、中国生物医学工程学会医学超声工程分会副主委、中国超声医学工程学会仪器工程开发专委会委员、中国电子学会生物医学电子学分会委员。主要研究领域是医学超声工程。主持及完成国家自然科学基金4项、国家科技部科技支撑计划1项,省市级科技项目多项。在IEEETIP,IEEETBME,IEEETUFFC,UMB等国际一流期刊上发表论文80多篇,制定中国医药行业标准2项。
陈昕传统超声诊断方法主要是由超声医师对超声图像进行主观分析与评价,这种方法不仅费时费力,而且诊断结果易受医师个人经验等主观因素影响。人工智能技术可有效弥补人工诊断方法的不足,近年来被广泛应用于超声图像分析与智能诊断。目前大多已发展的超声智能诊断方法均基于超声图像,超声图像不仅所含组织信息有限,而且因成像设备与操作者习惯不同而风格迥异,因此已发展的超声智能诊断方法泛化性能较差。相比常规超声图像,超声原始射频信号能够提供更为丰富的组织信息,基于超声原始射频信号的定量分析具有较好的泛化性能。本研究将定量超声和超声影像组学两种技术有效结合起来,通过定量超声从超声原始射频信号中提取量化参数并进行参数成像,进一步借助影像组学方法获取高通量特征,通过机器学习实现智能诊断。对甲状腺结节超声临床数据的处理结果显示,本研究提出的新方法在良恶性识别方面性能优于传统方法,具有较好的临床应用价值。
吴哲,电子科技大学生命学院,教授。吴哲博士毕业于美国罗切斯特大学,获得电子工程博士学位。国家“QR计划”专家、四川省“百人计划”专家及成都人才计划专家,四川省食品药品监督管理局药品安全专家委员会专家,中国医学装备协会远程超声专委会副主委,中国超声工程学会仪器工程开发委员会常务理事。
吴哲为促进优质超声医疗与教学资源共享,医院辐射下属多级医疗机构,电子科大,广东超声工程学会,大唐实创共同建设独立开放、资源共享、安全实用的智慧化远程超声示教系统。在远程平台中能够组织集中医联体/医院的专家骨干医生、对疑难病情进行会诊。借助远程医疗平台,可将超声扫查的过程以实时4K高清的方式直播出去,满足远程示教,并可进行高清画质的录像保存,医院和院校学生能够更直观的进行学习。
宗瑜瑾,西安交通大学生命科学与技术学院教授、博导。年博士毕业于西安交通大学生物医学工程专业,现任西安交大生物医学影像与应用研究所副所长。主要研究方向包括超声造影成像、超分辨成像;超声控制基因/药物递送;多模造影剂及其诊疗应用等。近年来主持国家重点研发计划项目课题1项、国科金面上项目5项;作为骨干人员参与国家重大科学仪器研制项目1项、项目课题1项,发表SCI论文40余篇,授权发明专利4项,作为副主编出版教材2部,参编英文专著1章,作为主要完成人获陕西省科技进步一等奖1项,参与完成的研究成果入选“年中国医学十大进展”。现任陕西省超声医学工程学会常委,中国超声医学工程学会仪器工程开发、超声治疗及生物效应、以及分子影像专委会委员。
宗瑜瑾超声造影微泡增强的超声空化效应可实现药物/基因的超声控制释放,但常规微米尺度的造影微泡无法通过肿瘤血管内皮间隙进入肿瘤组织内,难以实现肿瘤内基因/药物递送达到有效治疗的目的,而基于肿瘤EPR效应的纳米药物也只有少量能够到达肿瘤部位,递送效率较低。针对提高肿瘤内药物递送效率这一关键问题,我们结合肿瘤的声动力学治疗或基因治疗方法,设计和制备了具有肿瘤微环境响应特性的载药纳米粒和磁辅助靶向的载基因相变纳米液滴等多功能纳米粒子,将其作为化疗药物或靶向miRNA基团治疗的递送载体,结合声动力学治疗过程中肿瘤微环境的改变或纳米液滴声致相变增强的超声空化细胞穿孔等机制实现药物/基团在肿瘤内的超声控释。活体动物实验结果表明与常规的药物递送方式相比,基于多功能纳米粒的超声控释递送方法均获得了较好的肿瘤生长抑制和治疗效果。在提高治疗效率的同时,进一步针对恶性肿瘤的早期诊疗,可对肿瘤微血管进行超声超分辨成像,结合形态学滤波、自适应阈值选取和调节后处理成像参数,利用高斯拟合及修正的马尔科夫链蒙特卡洛数据关联算法,实现对高浓度造影微泡运动的定位追踪和血流动力学信息的获取,最终利用肿瘤微血管超分辨图像对早期肿瘤进行影像学诊断和治疗效果评价。
郑锐,上海科技大学研究员、助理教授。本科、硕士毕业于清华大学工程物理系,博士毕业于加拿大阿尔伯塔大学物理系和生物医学工程系,年至年博士后就职于法国CNRS力学与声学实验室,年至年在加拿大阿尔伯塔大学医学院外科学系及阿尔伯塔省医疗卫生局附属Glenrose医院任职助理研究员,年加入上海科技大学信息科学与技术学院。目前主要研究方向包括医学超声信息号及图像处理、基于深度学习的超声建模成像研究,医学超声诊断中的人工智能应用,脊柱三维超声成像技术研究、脊柱病变的超声诊断治疗方法开发、便携式超声诊断系统研发等。郑锐研究员在骨超声检测、脊柱超声成像及诊断领域已发表SCI检索论文40多篇,并承担了国家自然科学基金面上项目、上海市自然科学基金等项目。
郑锐脊柱侧弯以脊柱生理曲度异常为特征,包括脊柱的冠状面侧凸以及横断面旋转,病变不仅可引起患者外观和体型变化、引发生理疼痛以及躯干畸形,严重的还会造成心肺功能异常,甚至导致死亡。基于超声三维成像理论的全脊柱超声成像技术以便捷、经济、无辐射等特点,为脊柱侧弯的诊断及治疗提供了新的方法和手段。该技术结合图像快速重建理论及图像处理算法,可实现对脊柱状态和形变进行全面的观察和测量。应用人工智能和深度学习技术,还可对重建图像中脊椎和脊柱的重点结构进行分割提取,进而进行脊柱状态的测量及评估。其中,应用FasterR-CNN以及Hourglass模型,已初步实现在超声三维投影图像中对脊椎及周边结构的自动检测,以及对脊柱弯曲角度的自动测量。在对个病例进行的临床验证中,超声自动测量结果与金标准Cobb角的相关性高达0.84。同时,便携式智能超声诊断系统还可实现图像的实时获取和测量,可以为脊柱侧弯的诊疗提供快速、清晰、完整、准确的依据。研究结果表明全脊柱超声成像技术能够对脊柱侧弯进行准确评估,可为这种青少年多发畸形病变提供实时化、智能化和精准化的有效筛查检测方法。
刘欣,复旦大学工程与应用技术研究院副研究员。主要从事生物医学成像领域的基础理论与应用研究工作。近年来,在超高分辨医学影像的成像原理、成像方法及与之配套的成像设备等方面开展了重点研究。主持/完成国家自然科学基金面上项目3项,陕西省自然科学基金1项;先后参与了分课题、国家重大科学仪器设备开发专项分课题、国家自然科学基金重点项目的研究。以第一/通讯作者在本领域国际主流学术期刊IEEETrans.Med.Imaging,IEEETrans.Biomed.Eng.,Opt.Letters等发表期刊及会议论文30余篇;撰写英文学术专著章节1篇。现任中国生物医学工程学会生物医学光子学分会青年委员、中国光学学会生物医学光子学专委会青年委员、曾任中国图象图形学学会医学影像专业委员会秘书长。获年陕西省科学技术一等奖(第二完成人)、年上海市科学技术二等奖(第八完成人)、年清华大学优秀博士毕业生及优秀博士学位论文。
刘欣超高分辨超声成像(Super-resolutionUltrasound,SR-US)技术的出现突破了声学衍射极限的限制,极大提高了传统超声成像的空间分辨率,对于生物医学的研究具有重要意义。但是受限于定位成像的本质,为了获取高的空间分辨率,基于现有的SR-US成像方法(例如:单分子定位方法),在成像过程中,需要采集数千(万)张测量图像,这极大增加了成像时间。换言之,在SR-US实现中,其空间分辨率的提升是以牺牲时间分辨率为代价。尽管基于压缩感知策略,可缩短SR-US成像时间,但是其成像结果易受重建参数影响,且计算效率低下。
为了解决上述关键问题,在本研究中,我们将深度学习技术与SR-US成像相结合,建立了基于亚像素卷积神经网络的SR-US成像方法,并通过数值仿真、物理仿体实验以及在体小动物实验,探讨了深度学习在SR-US成像应用中的可行性;在此基础上,进一步优化网络结构,在保证超高空间分辨率的同时,进一步缩短了成像时间,初步实现了超快成像时间、超高成像质量、“智能化”的SR-US成像。
丁红,医院,主任医师,博导,超声医学科主任。
毕业于上海医科大学医学专业、复旦大学研究生院影像医学和核医学专业。
主要从事超声医学的临床和科研工作,擅长肝脏疾病的超声造影、超声弹性成像等新技术的临床应用,是制定《国际超声造影剂使用指南》、《国际超声弹性成像应用指南》和《中国超声造影临床应用指南》的专家组成员。作为项目负责人主持4项国家自然科学基金面上项目。以第一作者或通讯作者发表论文余篇,其中SCI论文20篇。上海生物医学工程学会超声医学工程分会主任委员;中国生物医学工程学会超声医学工程分会副主任委员。
丁红准确评估乙肝肝纤维化分级对于患者的精确诊断、治疗评估及判断预后具有重要意义。本研究运用基于Inception-v3神经网络的迁移学习方法分析乙肝患者的多模态超声影像特征,包括灰阶模态(grayscalemodality,GM)、二维剪切波弹性成像获得的弹性模态(elastogrammodality,EM)和弹性测值(liverstiffnessmeasurement,LSM)以评估肝纤维化分期。研究纳入例肝病患者,比较迁移学习和非迁移学习在分析灰阶图像和弹性图像评估肝纤维化分级的诊断效能,并运用迁移学习方法在单模态超声(GM,EM)和多模态超声(GM+EM,GM+LSM)中的诊断效能。在单模态GM、EM中均显示迁移学习比非迁移学习具有更高的AUC(P0.01)。迁移学习中GM、EM的AUC值比LSM和血清学指标更高(P0.)。在所有模型中,多模态GM+EM的诊断效能最高。因此,基于Inception-v3神经网络的迁移学习方法可有效评估肝纤维化,其中灰阶模态和弹性模态的联合模型(GM+EM)在肝纤维化分级中具有潜在的临床价值。
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