2018年10月- 间充质和神经干细胞的体内动态示踪技术与临床转化研究

干细胞移植示踪的影像分析技术

发布时间:2020-05-07发件人:消息来源:江苏省生物材料与器件重点实验室

国家重点研发计划项目“间充质和神经干细胞的体内动态示踪技术与临床转化研究”工作进展

东南大学  罗守华教授

1. 高质量活体小动物CT成像技术研究(罗守华课题组)

活体显微CT成像是实现长期肺纤维化小鼠模型干细胞示踪的一项重要手段。课题组实现了一种基于对极几何一致性的呼吸信号提取算法,相比传统的硬件呼吸门控系统能够更有效得抑制小鼠呼吸、抽搐导致的运动伪影,从而提高活体小鼠显微CT的图像质量。该项成果发表EI文章一篇:Luo S , Luo S . An Epipolar Based Algorithm for Respiratory SignalExtraction of Small Animal CT[J]. Sensing & Imaging, 2018, 19(1):4.

显微CT的图像质量还受到几何校正的效果的影响。课题组实现了一种基于单点模型的几何校正优化算法。该算法避免了传统解析算法在优化过程中的误差传播。此外,相较于传统的在线校正算法,该算法还具有计算效率高,模体设置合理适用,对成像过程中如大锥角、系统噪声、探测器坏点、光场不稳定等因素的抗干扰能力强,性能稳定的特点。该算法所使用的模体构造简单,适用于具有较高像素分辨率和较小视场的锥束显微CT系统。相关研究成果发表SCI论文一篇:Shouhua Luo, Haitao Xu, Liang Zheng, Guang Li, Xiaobing Zhang andTao Shen.Geometric Calibration Based on a Simple Phantom for Multi-LensMicroscopic CT[J]. International Journal of Computational Methods, 2018。本课题组还提出一种新型的校准方法,该方法结合滚珠标记简单模型,可应用于具有可重复几何形状的锥束CT并获得帧不变的几何参数。该算法在更高分辨率的显微CT中的应用相比其他校正算法无论是算法准确度还是鲁棒性上都更胜一筹。相关成果发表SCI论文一篇:Guang Li, Shouhua Luo, ChenyuYou,Matthew Getzin, Liang Zheng, Ge Wang and Ning Gu. A novel calibration method incorporatingnon-linear optimization and ball-bearing markers for cone-beam CT with aparameterized [J]. Medical Physics, 2018。

在以上研究基础上课题组对肺纤维化小鼠模型进行了观察,造模14天以后即可在小鼠肺部看到明显的纤维化。

图1 活体小鼠肺纤维化CT成像结果