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2023年度超声领域十大进展

稿件来源:医学影像科(超声科) 发布时间:2024-01-04 09:47:45

一、实时超声虚拟现实引导手术:

整合实时超声成像和虚拟现实技术的创新手术导航方法。结合医学超声成像的实时信息和虚拟现实的三维模型,为医生提供更直观、更详细的手术导航。可实现:实时导航和可视化、手术路径规划、微创手术支持、实时超声虚拟现实引导,医生可以通过虚拟现实界面查看难以直接观察的组织结构,从而更精确地进行微创手术,减小创伤和提高手术成功率。

二、基于深度学习的超声图像诊断:

利用深度学习算法对超声图像进行自动化分析和疾病诊断。深度学习模型,尤其是卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNNs),在医学影像领域取得了显著的成果。实现自动图像特征提取、疾病分类和检测、多模态图像融合、实时影像分析、异常检测和预测、迁移学习、不确定性估计、个性化医学、大规模数据应用、透明解释性,使医生更容易理解模型的诊断推理过程,增强医生对模型的信任度。

三、多模态医学成像整合:

将来自不同成像模态的医学图像结合在一起,以获取更全面、更详尽的患者信息。这种整合可以通过各种技术和方法实现,涉及不同成像设备、数据融合和跨模态信息提取。实现图像融合和配准、多模态信息提取、疾病诊断与治疗规划。手术导航:提供更准确的导航和定位信息。治疗效果监测:全面监测治疗的效果。有助于及早调整治疗方案。机器学习和人工智能的应用、个性化医学的发展:将患者的基因组学、临床数据和多模态成像数据整合,为个体提供更为全面的医学信息,实现更精准的个性化医学

四、基因编辑和超声成像的结合:

代表生物医学领域中生物学和成像技术相互融合的前沿。这一领域的发展有望为疾病的治疗和研究提供更精准、个性化的方法。关键方向有基因编辑与疾病模型、超声成像引导基因传递、超声成像监测基因编辑效果、基因编辑与药物传递的协同应用、超声成像引导细胞疗法、基因编辑在超声造影剂的优化、基因编辑在超声治疗的增强、超声成像与CRISPR在体内基因编辑、探索超声引导CRISPR-Cas9系统在体内进行基因编辑的可能性,以实现对患者体内组织的精准编辑。

五、超声传感器技术的创新:

超声传感器技术的创新对于医学、工业和消费电子等领域具有广泛的应用。以下是超声传感器技术的一些创新方向:微型化和集成化、以适应更小型化的医疗设备、可穿戴设备或消费电子产品,提高传感器的便携性和灵活性。多频段传感,开发具有多频段传感能力的超声传感器,以提高在不同深度和应用场景下的分辨率和敏感性。柔性和可穿戴传感器:创新设计柔性和可穿戴的超声传感器,使其能够贴合复杂曲面,适用于医疗监测、康复和运动追踪等领域。

六、纳米超声成像技术的推动:

纳米超声成像技术是一种基于超声波的成像技术,具有比传统超声成像更高的分辨率和对生物体微小结构的更敏感的特点。纳米超声成像技术具有远高于传统超声成像的分辨率,可以实现对生物体内微小结构和纳米级别的细胞或分子的高度精确成像。不断涌现出新的纳米材料,如氧化银、氧化金、纳米气泡等,这些材料在纳米超声成像中的应用可以改善对生物体内结构的探测性能。将纳米超声成像与超声治疗技术相结合,实现对生物体内部结构的精准成像和定向治疗,促进医学的精准治疗发展。

七、个体化产前超声筛查:

结合患者个体特征和医学数据,以实现更精准、更个性化的产前筛查和诊断的方法。推动个体化产前超声筛查发展的关键因素:遗传信息整合,结合孕妇和胎儿的遗传信息,包括基因组、染色体结构和遗传病史等,以更准确地评估胎儿的遗传风险。生物标志物的综合分析、基于机器学习的分析、胎儿心脏和脑部评估、高风险群体的关注、结合临床经验和最新的科学研究成果,为医生提供更精准的个体化筛查建议,开发决策支持系统。

八、超声机器人手术的普及:

超声机器人手术是一种结合超声成像和机器人技术的先进外科手术方法。

技术创新和性能提升、降低超声机器人手术系统的成本,提高其成本效益,使更多医疗机构和外科团队能够负担得起和采用这一技术。多学科协作,促进外科、超声医学、机器人学等多学科领域的合作,推动交叉学科研究和合作项目,促进超声机器人手术技术的综合发展。

九、可穿戴超声设备的创新:

可穿戴超声设备将得到改进,实现更便携、实时监测的医疗应用。创新方向有:超声传感器的微型化和集成化、柔性和可穿戴材料的应用、实时超声图像传输、超声数据的云端处理、多模态传感器融合、优化可穿戴超声设备的能源管理,采用高效的电池技术或其他可穿戴设备能源技术,以提高设备的续航时间,延长使用寿命。

十、基于云平台的超声影像存储和分析系统:

将超声图像上传至云端进行存储和分析的先进医疗技术实现超声图像的集中管理、快速检索和大数据分析,促进医疗信息的共享和研究合作。实现超声影像云端存储和管理、远程访问和共享、多层次的数据安全保障、云端智能分析、云端协同工作环境、数据挖掘和大数据应用、移动端和多平台适配、实时性和即时通信、可扩展性和定制化,满足不同临床场景和医学研究的要求。


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