时间：2020-07-14
乳腺癌防控的关键是通过施行常规检查力求早期诊断，发达国家建议适龄妇女每半年进行一次乳腺造影检查。而临床实践表明,目前普查中广泛使用的钼靶 X 射线乳房摄影术虽在降低乳腺癌死亡率方面非常有效,但在灵敏度、特异性和安全性等诸方面存在重大缺欠:1）存在 10-15%的漏检率和高达 50%假阳性率；2）组织对钼靶 X 射线的高吸收剂量易诱发癌变发生；3）年轻妇女的致密乳房组织通常导致 X 射线乳房摄影诊断有效性严重降低。现有的其它成像模态，如磁共振成像（MRI）不适合无症状妇女的检查，超声则属解剖成像模态，对早期癌症的诊断能力低，而正电子发射断层成像（PET）设备昂贵、诊断时间长且费用不菲。因此，发展更加安全、便捷和有效的早期乳腺癌成像新方法和新技术一直是国际上医学影像设备研发中的热点领域，具有十分重大的社会意义与产业价值。
由于癌变组织的血管新生效应所呈现明显的强吸收和低氧特征，使得近红外光学成像技术在乳房肿瘤无创诊断和良、恶判断中具有十分可行的应用前景，被证明是一种具有非电离、低价和高灵敏度优点的无创检测方法，已获得广泛研究与开发。初步的临床应用在证明其有效性的同时，也指出仅依靠内在光学对比度还不足以实现早期诊断。一个重要的改善途径是发展荧光-光学层析FDOT- DOT 双模态成像，方法和系统，利用癌变组织新生血管内皮层损伤对荧光剂的“泄漏”效应提高诊断的灵敏度和特异性。
图1 系统原理图
（a） (b)
(c)
图2（a）系统实物图, (b) 成像腔结构图,(c)三维仿体实验光纤探头布配方案
图3 DOT重建结果
图4 FDOT引导DOT重建结果
图5 临床血氧DOT影像与MRI图像融合
承担课题：
1. 天津市应用基础及前沿技术研究计划重点项目，“荧光-光学双模态乳腺层析成像技术及系统研究(10JCZDJC17300)”，2010.04-2013.03。
2. 国家高技术研究发展（863）计划，“荧光早期乳腺癌层析成像技术与诊断系统(2009AA02Z413)”，2009.01-2012.12。
3. 国家自然科学基金，“时域三维荧光寿命层析成像在体乳腺癌诊断的关键问题研究(30870657)”，2009.01-2011.12。
4. 天津大学“985”学科平台建设项目，“先进医用成像理论和技术”，2005.01-2009.12。
发表的主要论文：
1. Linhui Wu, Wenbo Wan, Xin Wang, et al. Shape-parameterized diffuse optical tomography holds promise for sensitivity enhancement of fluorescence molecular tomography. Biomedical Optics Express, 2014, 5(10), 3640-3659.
2. Linhui Wu, Huijuan Zhao, Xin Wang, et al. Enhancement of fluorescence molecular tomography with structural-prior-based diffuse optical tomography: combating optical background uncertainty. Applied Optics, 2014, 53(29), 6970-6982.
3. Jiao Li, Xi Yi, Xin Wang, Yiming Lu, Limin Zhang, Huijuan Zhao, Feng Gao. Overlap time-gating approach for improving time-domain diffuse fluorescence tomography based on the IRF-calibrated Born normalization, Optical Letters.38 : 1841-1843 (2013).
4. Wenjuan Ma, Wei Zhang, Xi Yi, Jiao Li, Linhui Wu, Xin Wang, Limin Zhang, Zhongxing Zhou, Huijuan Zhao, Feng Gao. Time-domain fluorescence-guided diffuse optical tomography based on the third-order simplified harmonics approximation, Appl. Opt. 51: 8656-8668 (2012).
5. Fang Yang, Feng Gao, Pingqiao Ruan, Huijuan Zhao. Combined domain decomposition and matrix-decomposition scheme for large-scale diffuse optical tomography, Appl. Opt. 49: 3111-3126 (2010).
6. Huijuan Zhao，Feng Gao， Tanikawa Yukari， Yukio Yamada， Time-resolved Diffuse Optical Tomography and its Application to in vitro and in vivo Imaging" Journal of Biomedical Optics. 2007，12(6),062-107.
发明专利：
1. 赵会娟，周晓青，侯强，高峰，一种基于电子倍增 CCD 的扩散光学层析成像系统及方法，专利号：ZL201210051377.0
2. 高峰，赵会娟，侯少华，基于数字锁相解复用的多通道单光子计数测量系统，专利号：ZL201010161237.X
3. 高峰、杨芳、范颖、赵会娟，“光学乳腺成像用固态仿体制作方法”，中国发明专利，专利号：ZL201010537763.1
4. 高峰、马艺闻、赵会娟、张丽敏、和慧园，“面向分子成像的时域荧光扩散层析系统”，中国发明专利，专利号：ZL200810052363.4
