首页期刊导航|中国激光
期刊信息/Journal information
中国激光
中国激光

周炳琨

月刊

0258-7025

cjl@siom.ac.cn

021-69918427

201800

上海市嘉定区清河路390号 上海800-211邮政信箱

中国激光/Journal Chinese Journal of LasersCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是我国唯一全面反映激光领域最新成就的专业学报类期刊。主要发表我国在激光、光学、材料应用及激光医学方面卓有成就的科学家的研究论文。涉及领域包括激光器件、新型激光器、非成性光学、激光在材料中的应用、激光及光纤技术在医学中的使用，锁模超短脉冲技术、精密光谱学、强光物理、量子光学、全息技术及光信息处理。
正式出版
收录年代

    可见光光学相干层析成像技术发展综述(特邀)

    宋维业姚政开吴付旺户凯旋...
    1-14页
    查看更多>>摘要：光学相干层析成像技术是一种高分辨率、高信噪比的非接触式三维成像技术,在视网膜成像等领域具有重要的应用价值与意义.可见光光学相干层析成像技术采用波长更短的光源,相比于采用传统的近红外波段光源具有独特的成像优势——可以达到亚微米级的轴向分辨率,具有更高的视网膜层间对比度,可以检测视网膜血管的血氧饱和度——对多种疾病的早期诊断、治疗和深入研究具有重要意义.本文简述了光学相干层析成像技术的发展现状,并对可见光光学相干层析成像技术在系统结构优化、动物成像应用和临床应用方面的代表性工作进行了综述.

    光学相干层析成像可见光成像系统视网膜成像血氧饱和度检测

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    单域抗体标记技术及生物医学成像应用(特邀)

    周思妤罗云贺曾逸祺杨毅诚...
    15-26页
    查看更多>>摘要：单域抗体是从骆驼科动物体内发现的一类能有效识别目标抗原的小抗体片段.相较于传统单克隆抗体,单域抗体具有分子量小、亲和力高、理化性质稳定、免疫原性低、组织穿透力强等特点,是造影剂和靶标药物的理想载体,在基础研究和临床应用中吸引众多关注.系统介绍基于单域抗体的靶标探针在活细胞荧光成像、超分辨光学成像、活体荧光成像和核素成像等方面的研究和应用进展,并对单域抗体标记技术的未来发展和应用挑战进行展望.

    医学光学单域抗体生物医学成像荧光成像

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于流模型的荧光图像超分辨率

    范骏超苗芸芸毕秀丽肖斌...
    27-37页
    查看更多>>摘要：荧光图像超分辨率方法可以将低分辨率荧光图像重建为超分辨率图像.近几年来,基于深度学习的方法通过学习配对的高/低分辨率图像间的映射函数,取得了较好性能.然而,一幅低分辨率荧光图像可能由不同的超分辨图像退化而来,这使得荧光图像超分辨率任务属于欠定问题.现有的深度学习方法通常学习一个确定性的映射函数,而忽略了超分辨率任务的欠定特征.针对这一问题,提出了一种基于流模型的荧光图像超分辨率方法.该方法在给定低分辨率图像的条件下,可以重建出一系列超分辨率图像的分布,更符合超分辨率任务的欠定性质.此外,进一步提出了频域-空域联合注意力模块,用于提取荧光图像的潜在特征,使网络能够充分利用数据在时间和空间上的先验分布,从而获得更准确的图像重建结果.实验结果表明,此方法重建图像的感知指标和重建效果均有所提升.

    深度学习超分辨率流模型重建

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于Mirau干涉结构的全场光学相干层析系统

    何豪李俊邹劲松尹韶云...
    38-47页
    查看更多>>摘要：基于Linnik结构的全场光学相干层析系统以高分辨率、深穿透性、无损非接触、数百万通道并行层析等优点被广泛应用于生物医学成像领域.在该系统中,参考臂和采样臂采用两个完全相同的显微物镜,二者的对准精度均为微米级,无法通过机械结构的约束使其满足成像条件.在不同的应用场景下成像时,需要同时更换两个物镜并需要重新调校,过程比较繁琐.在环境振动以及温湿度和结构应力变化的工况下,系统性能会降低甚至失效.针对上述问题,本课题组提出了基于Mirau干涉结构的全场光学相干层析系统,将参考臂和采样臂集成到一个方向上,同时,针对样品的折射率特性,在物镜结构中填充相应的介质进行折射率匹配.该系统性能稳定,并且可以随意切换倍率.采用该系统对非生物样本(PCB板)和生物样本(洋葱表皮和绿萝叶片)进行了成像实验,验证了该系统的可行性.

    全场光学相干层析显微物镜环境振动Mirau干涉结构折射率匹配

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    偏振敏感及强度双通道光学相干层析成像方法研究

    胡燕赵高万荣
    48-57页
    查看更多>>摘要：报道了一种可实现偏振敏感光学相干层析技术(PSOCT)和光学相干层析技术(OCT)转换的光学相干层析成像系统,其具有单通道分时探测与双通道实时探测功能.搭建了基于单模光纤和偏振控制器的双参考臂探测系统,通过单相机分时或实时采集了水平通道与垂直通道的信号,建立了系统的琼斯矩阵模型,利用斯托克斯参数对得到的断层图像进行处理,获得了相对反射率、延迟和退偏信息,并利用这些信息重建了离体生物组织的强度图、相位延迟图和退偏图.这一过程验证了所提的偏振敏感及强度双通道光学相干层析成像方法的可行性,也展示了已搭建系统的成像能力.所提出的偏振成像系统为PSOCT和谱域OCT的实际临床应用提供了参考.

    分时探测实时探测双参考臂单相机退偏琼斯矩阵斯托克斯强度相位延迟

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于改进YOLOv5s的口腔全景片牙齿病症识别算法

    孙召飞俞经虎朱行飞陆煜...
    58-67页
    查看更多>>摘要：目前大多数研究侧重于单一牙科疾病,而患者通常同时携带多种口腔病变.判读口腔全景片是评估患者口腔健康的重要手段,但大量的读片会过多占用医生诊断时间.因此,提出一种基于改进YOLOv5s的高效口腔全景片病症识别网络YOLO-Teeth,用以识别多种牙科病症.为了增强骨干网络的特征提取能力,使网络识别病症更准确,引入Triplet注意机制.在Neck部分采用双向特征金字塔网络(BiFPN)实现深层和浅层特征的充分融合,以确保网络更有效地处理全景片中的复杂信息.使用MPDIoU损失函数替换CIoU损失函数,以提高网络的定位精度.实验结果显示,YOLO-Teeth网络的mAP(mean average precision)值达到86.6％,相较于YOLOv5s网络提高了4.1％,并且优于其他主流检测网络.这表明YOLO-Teeth网络可协助医生快速、准确地诊断口腔病症.

    图像处理牙齿病症识别深度学习口腔全景片

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    全景病理切片神经母细胞瘤分化类型的交叉伪监督识别方法

    万真真刘雨薇施宁李昊成...
    68-77页
    查看更多>>摘要：评估神经母细胞瘤的分化类型对肿瘤预后至关重要.虽然计算机辅助诊断能有效减轻医生的负担,但细胞级结构的精细标注较为耗时.为优化细胞级数据标注问题,采用一种基于交叉伪监督的深度学习方法,充分利用无标签数据的分布特性,结合少量标注数据,通过两个分支相互监督,提升模型的泛化能力.针对神经母细胞瘤复杂的细胞环境和异质性,提出一种新型网络CSA-U-Net,用于全景病理图像中细胞的分割和分类.该网络在U-Net网络的瓶颈层加入通道和空间注意力模块.将CSA-U-Net作为交叉伪监督模型的基础网络,通过结合不同比例的有标签和无标签数据进行训练,当有标签数据和无标签数据比例为1∶4时,模型在分化差和分化细胞上的F1分数和准确度分别达到81.02％、65.48％、98.02％,优于其他分割算法,从而验证半监督学习的有效性.最后,使用K-means算法对不同类型细胞进行计数,并与医生的诊断金标准进行对比,结果显示分化差和分化的神经母细胞计数结果的准确率分别为94.00％和89.89％.通过计数结果中分化的神经母细胞占比,可以判断出神经母细胞瘤的分化类型,辅助病理医生进行诊断.

    全景病理切片神经母细胞瘤交叉伪监督注意力机制图像分割细胞计数

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于OCT和机器学习的肿瘤类器官多维形态表征及药物作用研究

    毛川伟杨珊珊梁霄王玲...
    78-89页
    查看更多>>摘要：肿瘤类器官是研究肿瘤生物学和个体患者药物敏感性的新工具.现有人工接种类器官和破坏性终点测试相结合的方法可以表征类器官药物作用,但要求样本间具有高度均一性,并且缺乏对药物作用的时序分析.本课题组拟构建一种类器官簇生长的综合评价方法,探讨类器官簇生长的形态特征与药物作用关联机制,为基于患者来源肿瘤类器官(PDOs)的癌症新药筛选或临床药敏检测提供新的表征手段.本课题组提出了结合光学相干层析成像(OCT)和基于机器学习的类器官分割与分类技术,并对类器官簇内成百上千个类器官进行了纵向、准确、无标记、并行形态学表征.在欠采样处理的基础上,对多个类器官样本(3个类别)进行聚类分析,获取类器官簇内类器官类别信息以及基于类别的多维形态参数统计信息,进而对各类别数目及形态参数统计信息进行特征筛选和主成分分析(选择特征值大于1的4个主成分),构建类器官簇生长水平综合评价模型.研究结果显示,类器官对药物的反应与形态变化紧密关联,尤其是囊状类器官因药物作用转变而成的实体类器官.此外,本文提出的基于三维OCT和机器学习技术的类器官簇生长水平综合评价模型的综合评价得分与传统生化测试三磷酸腺苷(ATP)值之间的一致性高(82.9％),而基于综合评价模型的相对生长值与ATP值有更高的一致性(90.4％).该方法可以揭示药物作用下类器官的形态学变化规律,也可以为基于PDOs的癌症新药筛选或临床药敏检测提供新技术和新平台.

    光学相干层析成像类器官形态表征药物作用

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    Type I型有机光敏剂在光动力治疗中的研究进展

    张杰潘泳卉何淳旭王园...
    90-109页
    查看更多>>摘要：光动力治疗是一种临床批准的新型治疗技术,其基于光敏剂在特定光照作用下产生活性氧来实现对疾病的治疗.根据产生活性氧的类型,光敏剂可分为Type Ⅰ(氧自由基)和Type Ⅱ(单线态氧)型.Type Ⅱ型光动力治疗严重依赖分子氧浓度,这一特性限制了其在乏氧肿瘤治疗领域的实际应用.相比之下,TypeⅠ型光动力治疗即便在低氧条件下也能有效地生成氧自由基,因而在乏氧肿瘤治疗领域展现出了巨大的应用前景.然而,当前的TypeⅠ型光敏剂种类有限,且缺乏有效的设计策略,阻碍了它的进一步发展.本文综述了当前TypeⅠ型有机光敏剂的种类、设计思路及其在光动力治疗领域的最新研究进展,旨在为未来的研究提供参考.

    医用光学生物光子学有机光敏剂光动力治疗活性氧物质单线态氧

      原文链接:
    • 万方数据

    基于受激拉曼散射显微成像的疾病分子标志物研究进展

    张朔房霆赫岳蜀华
    110-123页
    查看更多>>摘要：发现和检测生物分子标志物对疾病的精准诊疗至关重要.尽管荧光显微成像技术常用于细胞分析,但很多生物小分子难以被特异性标记.质谱成像方法则由于有限的空间分辨率和检测过程对组织细胞的损伤,难以原位观测活细胞中生物小分子的时空变化.基于受激拉曼散射(SRS)的化学显微成像凭借其无标记、高灵敏、高特异、高速、高分辨等优势克服了上述困难,能够对活细胞中重要的生物小分子(例如脂质、氨基酸、葡萄糖和核酸等)的空间分布和代谢转化进行实时定量检测,已在生物医学研究中显示出广阔的应用前景.聚焦于SRS成像在发现和检测疾病分子标志物中的应用,讨论新型SRS成像技术和数据分析方法,为疾病精准诊疗提供新的途径,并展望了该研究方向的发展趋势.

    受激拉曼散射显微成像生物分子标志物疾病精准诊疗

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普