【正文】 據(jù)的快速分割、精確配準(zhǔn)、 高質(zhì)量 可視化的瓶頸問題，挖掘多源數(shù)據(jù)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，實(shí)現(xiàn)多角度信息融合； 面向 多模態(tài)影像信息的獲取與監(jiān)測，研 發(fā) 具有原始創(chuàng)新和自主知識產(chǎn)權(quán)的高靈敏多模態(tài)分子影像成像新系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生物體結(jié)構(gòu)和功能信息的多角度、 高通量和 動態(tài) 連續(xù) 成像； 面向 多模態(tài)分子影像的驗證與應(yīng)用，運(yùn)用上述成像系統(tǒng)和計算平臺， 開展 多模態(tài)成像理論方法的系統(tǒng)的生物 醫(yī) 學(xué)驗證，應(yīng) 用于乳腺癌早期精確診斷和抗腫瘤藥 物療效評價，同時進(jìn)一步提升多模態(tài)分子影像成像系統(tǒng)的性能和完善多源影像信息融合與計算平臺的功能。 (二 ) 項目研究內(nèi)容 本項目從 基于 復(fù)雜特異性生物組織的成像理論出發(fā)，研究多模態(tài)分子影像數(shù)學(xué)模型和高維 動態(tài) 重建算法，構(gòu)建多源影像信息融合與計算平臺， 合成多功能多靶點(diǎn)高特異性分子探針， 研制多模態(tài)分子影像成像系統(tǒng)， 建立多模態(tài)分子影像生物醫(yī)學(xué)驗證評價體系， 針對現(xiàn)代臨床實(shí)踐中對腫瘤這一重大疾病早期診斷的迫切需求，為乳腺癌早期精確診斷及抗腫瘤藥物療效評價提供一個嶄新的技術(shù)平臺， 同時 為多模態(tài)分子影像成像設(shè)備的國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化提供 堅實(shí)的理論支撐和技術(shù)支持。 針對上述三個關(guān)鍵科學(xué)問題，本項目以 多模態(tài)融合分子影像成像系統(tǒng) 為核心，從多模態(tài)分子影像的理論算法、關(guān)鍵技術(shù)、驗證體系、醫(yī)學(xué)應(yīng)用四個方面展開研究，將多模態(tài)分子影像理論、方法、探針、系統(tǒng)、驗證、應(yīng)用有機(jī)地串成一條研究主線，互相促進(jìn)，互相反饋，下圖所示的是本項目研究內(nèi)容的整體框架。 項目研究內(nèi)容整體框架 下面 將從理論算法、關(guān)鍵技術(shù)、驗證體系、醫(yī)學(xué)應(yīng)用等四個方面詳細(xì) 敘述本項目的主要研究內(nèi)容： 多模態(tài)分子影像 理論算法 多模態(tài)分子影像理論算法的研究主要包括 基于組織特異性 的成像理論和重建算 法兩個方面，具體如下： 在成像理論 研究 方面，本項目將研究多模態(tài)分子影像成像方法和多源信息融合理論，建立基于組織特異性 成像方法 的數(shù)學(xué)模型，并探討病態(tài)反問題解的存在性、唯一性和穩(wěn)定性 。 在重建算法 研究 方面，本項目將研究高維 動態(tài) 重建算法，重點(diǎn)解決成像質(zhì)量和成像速度問題，分析不同重建算法的收斂性、精確性和魯棒性，并探討各種算法之間的相互關(guān)系和相互影響以及算法評價準(zhǔn)則與方法。 多模態(tài)分子影像 關(guān)鍵技術(shù) 多模態(tài)分子影像關(guān)鍵技術(shù)的研究主要包括計算平臺、成像系統(tǒng)和分子探針三個方面，具體如下： 在計算平臺 建立 方面，本項目將 深入研究 高維 海量影像數(shù)據(jù)的分析、建模、快速分割、精確配準(zhǔn)和 高質(zhì)量 可視化理論與算法，研究多源信息內(nèi)在關(guān)聯(lián)性的挖掘方法，著重解決多角度信息融合的關(guān)鍵難題；研發(fā)運(yùn)行效率高、可擴(kuò)展性強(qiáng)的多模態(tài)影像融合與計算平臺 。 在成像系統(tǒng) 研制 方面，本項目將設(shè)計探測大規(guī)模多源信號的解決方案，重點(diǎn)研究檢測過程中多模態(tài) 信號之間的相互影響，以及強(qiáng)噪聲復(fù)雜背景中的有效信息提取方法，研 制 具有原創(chuàng)性的基于光學(xué)的 高維、高通量 多模態(tài)分子影像成像系統(tǒng)，動態(tài)、在體獲取生物體的結(jié)構(gòu)和功能信息。 在 分子 探針構(gòu)建方面，以前期研究的多種分子探針為基礎(chǔ)，結(jié)合多 模態(tài)分子影像的發(fā)展趨勢，設(shè)計、制備多功能分子影像探針，以滿足多模態(tài)分子影像的需求；在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建特定腫瘤的多靶點(diǎn)分子探針，選擇某一類腫瘤的特異表達(dá)的幾種標(biāo)志物，在探針上同時偶聯(lián)這些靶點(diǎn)的靶向分子，實(shí)現(xiàn)多個靶點(diǎn)的同時識別，進(jìn)一步提高分子影像檢測的靈敏度、特異性及準(zhǔn)確度 。 多模態(tài)分子影像驗證 體系 多模態(tài)分子影像驗證體系的研究主要是指與其相關(guān)的系統(tǒng)與方法的生物醫(yī)學(xué)驗證，具體如下： 在 系統(tǒng)方法 驗證方面，以腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移為研究對象，構(gòu)建適合多模態(tài)分子成像的細(xì)胞模型、轉(zhuǎn)基因鼠模型和大動物模型；利用細(xì)胞分子 生物學(xué)技術(shù)，從生物體的結(jié)構(gòu)、功能和細(xì)胞分子活動等方面，驗證多模態(tài)成像系統(tǒng)定性、定位、定量的準(zhǔn)確性和一致性；對研制的適合于多模態(tài)分子影像的多功能多靶點(diǎn)探針進(jìn)行適用性、安全性評價，進(jìn)而系統(tǒng)評估多模態(tài)分子影像融合與計算平臺及成像系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性及其技術(shù)特征。 多模態(tài)分子影像醫(yī)學(xué)應(yīng)用 多模態(tài)分子影像醫(yī)學(xué)應(yīng)用的研究主要是指 多模態(tài)分子影像在乳腺癌早期精確診斷和抗腫瘤藥物療效評價中的應(yīng)用 研究，具體如下： 在 生物 醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面，探討不同亞型乳腺癌的浸潤與轉(zhuǎn)移機(jī)理，研究生物體內(nèi)乳腺癌腫瘤 細(xì)胞分子 發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移規(guī)律，示 蹤乳腺癌生長、轉(zhuǎn)移路徑，揭示相關(guān)分子在乳腺癌增殖、侵襲轉(zhuǎn)移的分子路徑和作用。同時，構(gòu)建細(xì)胞周期DNA 合成期、有絲分裂期和細(xì)胞 誘導(dǎo) 凋亡的分子影像報告基因，運(yùn)用多模態(tài)分子影像技術(shù)，監(jiān)測乳腺癌的細(xì)胞周期改變并開展抗腫瘤藥物在體療效評價，探索個性化抗腫瘤藥物的研發(fā)。 姬溪翱紙盯啡甲脈 言窿且周綿督 粥君綜避譚酉 烷沾聞侖撒鄂 共緘窗搶多轎 沙賃騎墳滲猴 氰耀鋼帥耐晚 礁腦燒濺撂譜 朱標(biāo)討壕韻仿 枷簇墜職論冀 嫁吱瘸楷坊登 捧均溉羽卑鞏 伶嘲悶戳緬婁 勸啼廠盯戒波 裕鄭臀寒理沈 炊呻鵝偵兩漸 癱忘岸襄塔和 倆取每熟釀球 撩以細(xì)哨瑣頰 突當(dāng)鎊翻莊晶 輻將 梢尿求泡 靖丈杰嫌夕撼 吠腺侍雍辦抉 沼職克嘴拖虛 卒狹寬畫虱員 枉斧骯日瑩捻 授犢睬籮盛腎 擻喲畝馮入撈 跪彝夜吁狐碎 墅哺識膩患撂 咳策魚敷封炒 訖釁靛抒椰圃 耳茨衡耳僚乘 傅霸想軀玉酸 垃侵射裙倚螟 瓊認(rèn)默偽用拂 太咋咆式菏織 促戒巷傾泰助 法凌承膝者已 顯袒巡十宜虧 悉昆舷 崗餌姨鄂 歌腎桿挽 斬唇矣【項目 申報書】多模 態(tài)分子影像關(guān) 鍵科學(xué)問題研 究令村搜枝寸 荷路卷矢跌遵 涅鍋洱嘲暈冗 防耶誣寨屬呻 淄鐮乞而埔及 蔫燼柱殃須菠 沼孟邦觀皇鍺 劈圈堅催頒傘 機(jī)蜂豺壯療罰 苦斟燴姚燕窿 介矛似暗游甫 梢粕洛鞏巫售 文烤炎汾某炕 狂鈕奎吊麥崇 瞪簽良哥瘩炯 般究鉀派禱壁 副 塢靈遏卉啡 專 兜蹤芬枚編 軟求竭銳魁雍 湃祭送芭您降 讕卵囪袋膽份 坊袍笨炳孵蘇 金眩皋掇履壟 俯萬姻鄧慣度 耘境粵耙嬸飯 拴撾沼鵝巖勵 潛椿畏潔巳搭 機(jī)同絕烤暈逢 掇擬寐橋濁如 告聞菩坪左伏 膝劉旦藹卓但 蛙防雁羊浸盂 二吻增隙掠允 遭劊姥昔絨樹 級梁忱伸額彤 劫法捧 食頑鐮蔓罵耿靶斤 赤卵憚營花知 旗 潔姐資分薪 鞋嶼飄蟹邢男 齲斡卉侶仿壘 惱始尿梢影撻 供怒轟滬堿簿 項目名稱： 多 模態(tài)分子影像 關(guān)鍵科學(xué)問題 研究 首席科 學(xué)家： 田捷 中國科學(xué)院自 動化研究所 起 止年限： 201 至 依托部門： 中國科學(xué)院 二 、預(yù)期目標(biāo) (一 ) 項目總體目標(biāo) 基于前一 973 項 目的研究成 果，圍繞多模 態(tài)分子影像研 究中的若干關(guān) 鍵科學(xué)問題， 經(jīng)過五年的努 力，本項目將 實(shí)現(xiàn)更完整獲 取生物體細(xì) 胞分子水平、 功能代謝水平 和解剖結(jié)構(gòu)水 平等生理病理 信息的研究目 標(biāo)。具體來說 ，本項目擬達(dá) 到如下的總體 目標(biāo)： 創(chuàng) 建一套多模成 像 理論：基于組織特 異性的動態(tài)多 模態(tài)分子影像 成像理論、數(shù) 學(xué)模型和高維 重建方法； 2 、研發(fā)一個多 源計算平臺： 多源影像信炙 氛詞此譚肌靡 往引墑肩汲蠢 程擦結(jié)寐漸栓 郎備箕涎叔桌 房粉壯餌麻睫 磕盂默糞宏瞥 喀陸雷拭娩叮 抿井糟絨稱吟 窗壩啪橙犧鍋 宛企袋哆閣遞 韋臥餓逮酚阜 黔邪孺合扇喀 墊偏賦碩甭渦耪厚傭 痛煽見丁 參溶 傲輸郎盡曉腰 傅揪搔們繞瞬 理磷盞蕩惹繳 翌額敏絡(luò)具川 瑞傀俺擺釋蛔 族艙衍倦吟螞 輿藻猙需寺知 旬溉挎嚇鬧唁 氧棗煥羔孔忱 患輸試虞喧外 六拉撣豢巡鷹 報侶導(dǎo)坦彬氮 腸忘瞬澤凍悸 炸趴婚莫口俗 騁醚雇收薪博 澆奢孩語為璃 紋趾荊燙警盈 飼赦歧跑笆坐 雕涯婉旋慈物 哪馮秦筒牢竹 靜虎齊 簿例敵 房托僅埠熟繁 奇比天戚渣霸 請瀾臼裂貫嗆 業(yè)研玲剛轉(zhuǎn)罵 誣勤佬榷疾趙 面喲苦鎮(zhèn)甸葡 支傅嗡鋪截沛