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[发明专利]一种用于磁粒子成像的多正弦激励系统、方法及装置-CN202310916104.6在审
发明人：田捷;卞忠伟;何杰;张泽宇;陈梓威;安羽 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-07-25 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G01R33/12 文献下载
摘要：本发明属于磁粒子成像领域，具体涉及了一种用于磁粒子成像的多正弦激励系统、方法及装置，旨在解决现有技术中使用脉冲激励MPI的方法需要高功率的信号发生装置(电压源或电流源)，对硬件配置提出很高的要求等问题。本发明包括：依次连接的控制端、匹配模块、激励模块；控制端包括通过连线依次连接的计算机、信号发生器和多个功率放大器；匹配模块包括依次连接的多个带通滤波电路和谐振电路，多个带通滤波线路与多个所述功率放大器连接，多个谐振电路与所述激励模块连接。本发明利用磁场叠加原理，将多组正弦激励所激发磁场的合磁场作为目标脉冲磁场，不需要能量储存器或在激励端施加高功率的预电压。能量传递更加高效、相对于传统的MPI中产生脉冲磁场的方式更加稳定。
一种用于粒子成像正弦激励系统方法装置

[发明专利]基于FDNN模型的磁粒子成像空间分辨率提升方法-CN202311183285.2在审
发明人：杜洋;田捷;温佳璇;彭正耀;孙泽雯;尹琳;梁倩 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2023-09-14 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G06T3/40 文献下载
摘要：本发明属于磁粒子成像的空间分辨率提升技术领域，具体涉及一种基于FDNN模型的磁粒子成像空间分辨率提升方法，旨在解决现有技术在进行磁粒子图像的空间分辨率提升时存在成像灵敏度或对比度降低、采集系统矩阵耗时长的问题。本发明方法包括：获取待进行空间分辨率提升的低空间分辨率MPI图像，作为输入图像；将输入图像输入训练好的FDNN模型中，得到高空间分辨率图像；其中，FDNN模型包括频率分离单元、低频信息处理单元、高频信息处理单元。本发明在进行磁粒子图像的空间分辨率提升时避免了优化硬件系统获得高空间分辨率MPI图像导致的成像灵敏度或对比度降低等问题以及对系统矩阵超分辨时采集系统矩阵耗时长的问题。
基于 fdnn 模型粒子成像空间分辨率提升方法

[发明专利]磁粒子成像中无磁场点瞬时位置的相位偏移校准方法-CN202310885901.2在审
发明人：田捷;卞忠伟;张泽宇;安羽 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-07-18 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G01R35/00 文献下载
摘要：本发明属于磁粒子成像技术领域，具体涉及一种磁粒子成像中无磁场点瞬时位置的相位偏移校准方法，旨在解决现有的无磁场点瞬时位置的相位偏移校准方法需要对MPI装置中每个器件都进行单独的测量或计算，导致工作量大、校准过程所需时间长，调节麻烦的问题。本方法包括：采集磁粒子响应信号及电流强度信号，作为输入信号；基于输入信号，循环对MPI装置成像过程中无磁场点的瞬时位置进行相位自动调制；相位自动调制结束后，求解相位偏移的最优解；根据相位偏移的最优解，对MPI装置中无磁场点的瞬时位置再次进行相位自动调制，得到最终相位偏移校准后的瞬时位置、瞬时速度。本发明不需要对硬件进行设置，大大降低相位调制难度、方便人员操作。
粒子成像磁场瞬时位置相位偏移校准方法

[发明专利]一种基于FDML的超快速扫描的MM-OCT系统-CN202310879709.2在审
发明人：张水兴;李玮;田捷;黄文慧;张斌;杨志云 -专利权人：暨南大学附属第一医院（广州华侨医院）
申请日： 2023-07-18 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G01N21/23 文献下载
摘要：本发明涉及生物信息探测技术领域，本发明提供一种基于FDML的超快速扫描的MM‑OCT系统，包括有：信号发射单元，用于发射检测信号光束；磁场产生单元，用于对样本区域产生磁场；信号探测单元，用于对样本信号进行激发和探测；信号接收单元，所述信号接收单元能够对样本的探测信号进行收集。本发明通过在基于FDML的超快速扫描的OCT成像系统内添加磁场产生单元，形成可变可控的磁场，使得样本组织内的颗粒能够在磁场的作用下进行运动，从而精确捕捉磁性颗粒物的运动位置和状态，并且通过受力物体在软物质中运动状态的数学和物理模型测量组织的粘弹性，大幅度提升测量的精准性。
一种基于 fdml 快速扫描 mm oct 系统

[发明专利]基于稀疏系统矩阵的MPI图像重建方法、系统及设备-CN202310753661.0有效
发明人：田捷;张利文;苗肇基;卫泽琛;惠辉 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2023-06-26 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G06T11/00 文献下载
摘要：本发明属于医学成像技术领域，具体涉及了一种基于稀疏系统矩阵的MPI图像重建方法、系统及设备，旨在解决现有密集测量点位的系统矩阵测量耗时耗力，且硬件参数变化后，需要反复重新测量系统矩阵的问题，包括：获取不同参数变化情况下的密集测量的系统矩阵A并均匀下采样；测量仿体信号数据集U，基于系统矩阵A和均匀下采样的稀疏系统矩阵B进行图像重建，获得图像数据对集；构建生成对抗模型并进行训练；获取稀疏系统矩阵S和仿体扫描信号u，进行低分辨率图像重建；通过生成对抗模型的生成模块进行图像的源域‑目标域的映射，获得重建的高分辨率图像。本发明在保证成像分辨率的同时减少系统矩阵的测量点位，提升系统矩阵的测量速度。
基于稀疏系统矩阵 mpi 图像重建方法设备

[发明专利]一种高灵敏磁纳米粒子谱仪及其波形信号转换方法-CN202311053523.8在审
发明人：田捷;李怡濛;安羽;李光辉;钟景 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-08-21 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： G01R33/12 文献下载
摘要：本发明属于磁纳米粒子测量领域，具体涉及了一种高灵敏磁纳米粒子谱仪及其波形信号转换方法，旨在解决现有技术中无法对低浓度磁纳米粒子动态磁学特性定量评估的问题。本发明包括：驱动模块、开关模块、电流采样模块、带通滤波模块、整流模块、电流控制模块、电压调整模块、线圈匹配模块、线圈组件、接收线圈信号处理模块、信号采集模拟块、主控计算模块。本发明可以根据目标电流需求，灵活编辑线圈匹配模块，并进一步根据匹配好的驱动电路与目标波形自动生成控制信号驱动线圈，其中数据采集‑处理环节可以还原出波形并通过内建的计算步骤得到磁粒子的原始频谱。同时，本发明所包含的电流补偿回路可以补偿由于线圈温升，匹配模块参数漂移，开关模块导通电阻变化等因素造成的电流误差，保证目标谐波电流输出恒定。
一种灵敏纳米粒子及其波形信号转换方法

[发明专利]P140靶向光学-磁性粒子成像细胞特异性融合装置-CN202011186626.8有效
发明人：钟江宏;郑婵钰;田捷 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2020-10-30 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： G01N27/72 文献下载
摘要：本发明提供P140靶向光学‑磁性粒子成像细胞特异性融合装置，包括多模态纳米分子探针生成模块、多模态纳米粒子分子探针植入模块、成像模块、标记细胞收集模块和检测分析模块，该P140靶向光学‑磁性粒子成像细胞特异性融合装置采用了双模态分子影像信息导航流式细胞分析，有效地降低了实验用小鼠数量和抗体使用数量，提高了流式细胞分析效率。
p140 靶向光学磁性粒子成像细胞特异性融合装置

[发明专利]三维磁粒子图像积分断层重建方法、系统和设备-CN202110504683.4有效
发明人：田捷;张鹏;惠辉;李怡濛;杨鑫 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2021-05-10 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：本发明属于目标立体重建领域，具体涉及了一种三维磁粒子图像积分断层重建方法、系统和设备，旨在解决现有的目标立体重建技术存在危害大、定位差和精度低的问题。本发明包括：通过基于FFL的粒子成像系统对已知浓度的预设尺寸参考仿体进行扫描，获取感应线圈中的电压值的频域值，计算FFL的粒子成像系统切面的系统矩阵，通过L2范数约束的梯度下降方法计算最小二乘形式的逆问题，获得目标图像磁纳米粒子响应的沿线积分结果，最后通过滤波反投影方法，进行反向求解获得目标切面图像，将目标切面图像拼接为目标模型。本发明最终得到了磁粒子的精确分布，从而实现了病灶区域的三维重建，具有较快的重建速度和较高的精确度。
三维粒子图像积分断层重建方法系统设备

[发明专利]基于脉冲方波激励和频谱分析的磁粒子弛豫时间检测方法-CN202310596726.5在审
发明人：贾广;彭嘉铭;黄力宇;田捷;苗启广;李檀平;赵立轩;王忠良;李鹏 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2023-05-24 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G01R33/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于脉冲方波激励和频谱分析的磁粒子弛豫时间检测方法，包括：根据预先确定的尼尔弛豫时间或布朗弛豫时间在磁粒子的环境参数变化时的响应差异确定单磁粒子样品的环境参数序列；产生脉冲方波激励磁场并接收对应每个环境参数值的单磁粒子样品被激发产生的样品信号；对每个样品信号进行拉普拉斯逆变换并获得对应的频谱曲线；针对任一频谱曲线，根据两个峰的区域确定第一弛豫时间、第二弛豫时间及所占的百分比；并根据得到的多个频谱曲线中第一弛豫时间、第二弛豫时间的变化趋势差异，区分任一频谱曲线中的尼尔弛豫时间和布朗弛豫时间。本发明创新地提出了一种能对磁纳米粒子的尼尔弛豫时间和布朗弛豫时间进行区分检测的有效手段。
基于脉冲方波激励频谱分析粒子弛豫时间检测方法

[发明专利]基于信号频谱分析磁粒子弛豫时间的成像方法-CN202310594612.7在审
发明人：李檀平;贾广;彭嘉铭;黄力宇;田捷;苗启广;陈雪利;赵立轩 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2023-05-24 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G01R33/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于信号频谱分析磁粒子弛豫时间的成像方法，包括：产生FFP；在已注入单种磁纳米粒子的待测目标所处空间范围内移动FFP，在每个FFP位置上产生脉冲方波激励磁场并接收待测目标内磁纳米粒子被激发产生的原始信号；对该信号进行拉普拉斯逆变换并根据变换结果获得该FFP位置的频谱曲线；根据频谱曲线中两个峰的区域及对单种磁纳米粒子预先实验确定的频谱曲线中两种弛豫时间对应峰的分布，确定该FFP位置的磁粒子弛豫时间检测结果；基于所有FFP位置的磁粒子弛豫时间检测结果中的至少一个同项进行成像得到弛豫时间成像图。本发明可分离检测弛豫时间，结合磁场自由点扫描进行多色磁粒子成像以区分斑块、导管和血管区域。
基于信号频谱分析粒子弛豫时间成像方法

[发明专利]基于磁化曲线拟合磁粒子弛豫时间的成像方法-CN202310594464.9在审
发明人：贾广;李檀平;彭嘉铭;黄力宇;田捷;苗启广;赵立轩;朱守平;孙萌 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2023-05-24 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G01R33/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于磁化曲线拟合磁粒子弛豫时间的成像方法，包括：产生磁场自由点FFP；在已注入单种磁纳米粒子的待测目标所处空间范围内移动FFP，在每个FFP位置上产生脉冲方波激励磁场，并接收待测目标内的磁纳米粒子在脉冲方波激励磁场的激发下所产生的原始信号；基于原始信号通过调整预设的双指数衰减函数中的弛豫时间相关参数，拟合得到目标磁化强度曲线；将对应的弛豫时间相关参数的调整结果作为该FFP位置的磁粒子弛豫时间检测结果；基于所有FFP位置得到的磁粒子弛豫时间检测结果中的至少一个同项进行成像得到弛豫时间成像图。本发明可分离检测弛豫时间，结合磁场自由点扫描进行多色磁粒子成像以区分斑块、导管和血管区域。
基于磁化曲线拟合粒子弛豫时间成像方法

[发明专利]一种基于磁粒子成像技术的肺血管外渗系数计算系统-CN202310926592.9在审
发明人：田捷;冯欣;惠辉 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2023-07-26 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明属于生物医学成像领域，具体涉及了一种基于磁粒子成像技术的肺血管外渗系数计算系统，旨在解决现有技术无法精确的获取肺部血管的外渗系数的问题。本发明系统包括：成像模块，配置为对目标对象注射显影剂设定时长后，麻醉目标对象，并进行三维磁粒子成像扫描、CT扫描；配准融合模块，配置为对获取的三维磁粒子图像、CT图像进行空间三维配准并融合，得到融合图像；信号值获取模块，配置为对CT图像进行分割，得到肺部感兴趣区域、全身感兴趣区域，并结合融合图像，得到肺部感兴趣区域、全身感兴趣区域中体素的MPI信号值；渗漏系数获取模块，配置为计算肺部磁粒子外渗系数。本发明提升了肺部血管的外渗系数获取的精确度。
一种基于粒子成像技术血管外渗系数计算系统

[发明专利]一种基于光学磁粒子的空间多组学单分子成像系统和方法-CN202310744880.2在审
发明人：钟江宏;陈重衡;韩志成;岳杭琪;田捷 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-06-21 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： C12Q1/686 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于光学磁粒子的空间多组学单分子成像系统和方法，属于生物医学影像技术领域，解决了现有技术中成像的细胞边界归属模糊、空间分辨率低以及成像硬件成本高且成像效果不佳的问题。本发明利用膨胀显微，将组织膨胀两倍以上，拉大组织内的分子间距，获取的空间基因信息突破显微镜光学极限，获取高精度的亚细胞基因表达信息，提高电增强空间转录的成像分辨率；利用功能化磁粒子捕获RNA，放大微弱荧光信号，提高成像灵敏度，降低成像硬件成本，增强成像效果；对单细胞分割增加细胞核DAPI和细胞边界微管蛋白共染色，明确细胞边界，可深入分析细胞边界的基因功能互作；优化荧光探针，提高成像稳定性。
一种基于光学粒子空间多组学单分子成像系统方法

[发明专利]一种血管内超声探头的在体导航方法-CN202310664960.7在审
发明人：李玮;张水兴;田捷;杨志云;黄文慧 -专利权人：暨南大学附属第一医院（广州华侨医院）
申请日： 2023-06-07 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： A61B8/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于磁粒子成像(Magneticparticleimaging，MPI)技术的血管内超声(IVUS)探头在体导航方法。本发明利用MPI对超顺磁性材料的快速成像方法，使用MPI技术导航带有磁性标记物的血管内IVUS探头实现无电离辐射伤害的血管内探测。实现本发明所述方法的装置由改造的IVUS子系统、MPI子系统和控制子系统组成。IVUS探头的端点或其它可用于标记探头位置的部位被涂上超顺磁性涂层，通过MPI子系统对探头标记物的实时成像，实现对IVUS探头的准确定位和血管内导航。控制子系统不仅控制MPI子系统和IVUS子系统的成像过程，也实时地处理MPI子系统和IVUS子系统的探测信号，并用以显示MPI和IVUS的影像，以便直观有效地导航IVUS探头的。本发明所述方法可实现无电离辐射伤害的IVUS血管探测，在血管疾病病理研究中有潜在应用价值。
一种血管超声探头导航方法

[发明专利]基于格拉姆矩阵与风格域转换的近红外荧光成像方法-CN202310735590.1在审
发明人：田捷;胡振华;符礼丹;鲍杰 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2023-06-20 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明属于生物医学分子影像领域，具体涉及了一种基于格拉姆矩阵与风格域转换的近红外荧光成像方法、系统及装置，旨在解决近红外二区长波长窗口中的纳米粒子探针具有毒性和缺乏监管批准等缺点。本发明包括：获取高质量荧光图像和低质量荧光图像并将其作为训练集，构建并训练基于格拉姆矩阵与风格域转换的生成式对抗网络，将真实获取的数据输入至训练好的网络中，得到具有长波长近红外二区窗口风格高质量荧光图像以及循环变换荧光图像。本发明基于机器学习的方法可以提升已在临床广泛使用的近红外荧光成像技术的精度，而不必顾虑具体的光学参数和生物学特性的差异；利于研究荧光探针在体内的具体分布，对临床决策和实践具有极大的意义。
基于格拉姆矩阵风格转换红外荧光成像方法

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