一、电子内窥镜的技术水平与临床应用（论文文献综述）
梁笑[1]（2021）在《基于微波热声的内窥成像系统》文中研究表明消化道疾病一直以来都对人类健康造成巨大的威胁,例如食道疾病、肠道疾病等。在我国,消化道癌症的发病率和致死率每年都在上升,是影响国民健康安全的重大疾病。目前,内窥镜是消化道疾病及其它临床疾病最重要的诊断技术之一。现有的内窥镜检查手段包括纯光学内窥镜检查、超声内窥检查、以及近年来新发展起来的光学相干内窥镜技术和光声内窥镜技术等。虽然光学内窥镜、超声内窥镜等技术已经在临床上得到广泛应用,但是这些技术都存在固有的局限性。微波热声成像技术同时具有超声的高分辨率优势和微波的深穿透深度优势,是近年来新兴的混合型成像技术。但是,到目前为止,微波热声成像的研究主要集中于乳腺部位、大脑等部分结构的成像,尚未进行内窥成像的尝试。本文首次提出微波热声内窥成像概念,并且利用3GHz高重频脉冲微波源搭建了世界上第一台微波热声内窥成像系统。本系统中,脉冲微波通过偶极子天线从外部向成像目标辐射,中心频率为10 MHz的单晶元侧向探测超声内窥探头从成像目标内部进行360°自转扫描接收超声信号。我们利用合成孔径成像算法和相干权重因子编写了适用于本系统的内窥成像算法。铜丝测试结果显示,本系统可以取得1.5 mm的横向分辨率和0.35 mm的轴向分辨率。随后我们利用琼脂仿体和盐水管以及离体肿瘤开展了一系列仿体实验,验证了系统的成像性能。此外,我们分别将5%盐水管和肿瘤包埋在不同深度的猪肉组织中,并对图像的信噪比随微波穿透深度的变化趋势进行定量分析,结果显示猪肉组织中盐水管和肿瘤的有效探测深度分别为9 cm和6 cm。最后,本文通过大鼠活体实验验证了系统的临床应用能力。在活体实验中,本文提出的热声内窥成像探头经直肠通道介入大鼠的身体内部,分别对埋置在大鼠腹腔中的单个肿瘤和两个肿瘤进行了成像,有力地证明了热声内窥成像系统具备活体成像能力。最后通过升降电机控制大鼠移动,实现了对大鼠活体的三维内窥扫描,并成功呈现出肿瘤的三维图像。本文提出的微波热声内窥成像系统在基础科学研究和临床实践中具备巨大的应用潜力。
栗向[2]（2020）在《多色激光扫描共聚焦荧光显微内窥系统的研究》文中指出激光共聚焦扫描显微内窥镜在传统光纤内窥镜的基础上集成了共聚焦激光显微成像系统,既发挥了光纤可以灵活插入活体组织的优势,又保留了共聚焦显微镜高分辨率及高对比度的特点,实现活体组织及细胞的显微成像。激光共聚焦扫描显微内窥镜利用荧光标记成像,具有细胞分辨能力,是目前唯一一种能够进行细胞成像的内窥仪器。激光共聚焦扫描显微内窥镜可用于在体的细胞水平的显微成像,适用于正常、病理状态下细胞结构或形态的检测,蛋白表达水平的检测及标志物分子检出等。本文阐述了基于光纤束的多色共聚焦荧光显微内窥系统的研制过程,对系统进行了验证性评价。本文在系统的光学结构、主要器件、探头的设计和组装、软件及数据处理等方面进行了系统研究。多色共聚焦荧光显微内窥系统同时采用波长为488 nm和650nm的半导体激光器作为光源。系统中图像的x、y方向的扫描是由二维扫描振镜实现的,z轴扫描由样品台的三轴位移台的z轴的移动决定,结合振镜扫描和z轴扫描可以完成三维的共聚焦扫描。在系统中使用500 nm的荧光珠对系统的分辨率进行标定,得到其荧光珠的半高全宽为510 nm,系统的成像视场为151μm,工作距离约为80μm。488 nm激光分别激发荧光染料FITC和Di A。650 nm激光激发荧光染料R3。使用被荧光染料染色的擦镜纸检验了系统的成像能力,并用该系统成像了三种荧光染料标记的细胞和小鼠的离体组织切片,表明系统对三染的细胞和组织能够实现三通道同时成像,验证了系统对组织样品结构信息的分析辨别能力。最后,通过小鼠尾静脉注射荧光染料,系统对小鼠在体多个器官组织（毛细血管、肝脏、小肠、肌肉）进行活体成像,成像效果验证了该内窥系统可用于实时监测多种荧光标记物质在小动物活体细胞中生理活动的动态过程。
曹鸿昊[3]（2020）在《内窥契伦科夫荧光成像系统及其动态定量软件研发》文中指出胃癌是严重威胁国人生命健康的重大疾病,其特殊病灶位置导致诊断困难,手术复杂且术后存活率低。目前针对胃癌的研究方案主要是从早期检测和个性化治疗两个方面出发。基于内镜的胃癌诊断方法是依据肿瘤形态学变化进行诊断,而早期的胃癌形态难以分辨,很难进行准确的早期诊断。在胃癌发生发展过程中,肿瘤细胞分子功能的改变早于形态学变化,因此,研发可识别胃癌肿瘤细胞分子水平变化的成像技术对胃癌的早期诊断十分重要。结合新兴的契伦科夫荧光成像技术,内窥契伦科夫荧光成像可以实现细胞分子水平的胃癌特异性功能成像。然而,已有契伦科夫荧光内窥镜的信号采集效率过低,导致其无法满足临床使用需求。另一方面,癌症的发生通常会导致细胞表面受体的不正常表达,因此精确量化细胞表面受体的可用性对癌症的精确诊断、个性化治疗、抗肿瘤药物研发及药效评估监测具有重要意义。然而,与受体特异结合的分子探针具有特殊复杂的药代动力学特性,使得在体定量细胞表面受体仍是难题。因此,基于内窥契伦科夫荧光成像技术开展胃癌早期精确诊断和治疗面临两大问题,包括已有契伦科夫荧光内窥镜的荧光信号采集效率过低、已有内窥契伦科夫荧光成像技术未能实现肿瘤受体的在体定量。围绕内窥契伦科夫荧光成像技术的这两个问题,本文主要开展如下两方面研究:第一,针对契伦科夫荧光内窥镜的荧光信号采集效率过低问题,本文从硬件系统层面对契伦科夫荧光内窥镜的系统结构进行优化,以此降低契伦科夫荧光内窥镜在使用过程中对契伦科夫荧光信号的损耗。首先,分析已有契伦科夫荧光内窥镜结构,总结出影响其信号收集效率的因素,包括内窥镜光纤成像束的单丝直径、光纤成像束探头视场角、以及光纤成像束的材料等。其次,通过对比不同内窥镜转接装置、光纤成像束单丝直径、光纤成像束探头视场角、以及光纤成像束材料情况下契伦科夫荧光内窥镜的成像效果,确定系统结构的最优参数。最后,按照这些最优参数配备契伦科夫荧光内窥镜,进行空间分辨率和灵敏度测试,包括白光和荧光空间分辨率、离体和在体灵敏度。此外,本文还探究了常用闪烁体对契伦科夫荧光信号的增强效果,以此作为内窥镜临床使用的参考。第二,针对胃癌细胞表面受体在体精确定量需求,本文探究了基于动态内窥契伦科夫镜荧光成像技术的受体定量方法,并将其开发成肿瘤受体定量软件平台。本文的软件平台主要包括了动态光学图像的处理功能、感兴趣区域的圈取功能、时间活度曲线的提取功能、以及房室模型的求解等功能。首先,对采集到的序列动态荧光图像进行批处理,包括内窥图像畸变矫正、高能射线噪声去噪、去除背景等。其次,对批处理后的序列动态荧光图像进行感兴趣区域圈取,并计算感兴趣区域的荧光信号均值,提取时间活度曲线,进行放射性光源核素衰减校正,数据管理和展示。最后,针对提取的时间活度曲线选择房室模型进行求解,可选择的房室模型主要包括Logan图表参考组织区域模型（Logan Graphical Analysis With The Reference Tissue Model,GARTM）,简化参考组织区域模型（Simplified Reference Tissue Model,SRTM）和Gurfikel指数模型（Gurfikel Exponential Model,GEXPM）。软件平台的整体框架和大部分功能采用Qt和C++实现,其中模型计算部分采用C/C++和MATLAB混合编程技术。
张泽宇[4]（2020）在《基于契伦科夫辐射的肿瘤在体检测与手术导航技术研究》文中指出恶性肿瘤疾病如今已在全球范围内,成为对人类健康最严重的威胁之一。统计数据显示,中国每日确诊的癌症患者超过一万人。实现对肿瘤的精确检测与治疗,对于人类共同对抗肿瘤疾病而言有着重要的意义和积极的作用。但是因为肿瘤疾病在发生发展过程中的复杂性极高,肿瘤诊疗精度的提升面临着严峻的挑战。近年来广受关注的契伦科夫光学分子成像（Cherenkov luminescence imaging,CLI）为肿瘤精准诊疗新方法的研究及转化应用提供了新的技术手段。作为一种新型的光学分子成像模态,CLI成像具备了高分辨率、高通量等多种优势;同时,由于以放射性核素药物作为探针,CLI成像还兼具了核医学成像的灵敏度高、临床可用探针丰富的重要特点。因而,CLI成像的发展和应用广受各界研究者和临床医生的关注。不过,在实践探索的过程中,CLI成像也暴露出了光信号强度弱、易受干扰等局限性问题。为了进一步增强CLI成像在体检测肿瘤病灶的能力及其实用性,本文紧密结合临床中的实际需求,基于临床现有可用的分子探针,分别从成像方法、成像系统、生物医学应用三个重点环节协同开展研究工作,重点探索了 CLI成像用于肿瘤三维定位与手术导航的新策略。1、通过融合CLI光学成像与CT结构成像开展的契伦科夫光学断层成像（Cherenkov luminescencetomography,CLT）能够有效地反映出在体肿瘤的三维空间位置及其立体形态。本文将深度学习方法与CLT成像有机融合,提出了一种新型的多层全连接神经网络（multilayer fully connected neural network,MFCNN）CLT 方法。该方法利用深度网络模型直接分析内部光源与表面光信号之间的复杂联系,有效地避免了光传输建模与求解过程中的计算误差,为CLT肿瘤检测精度的突破提供了新的思路。经过仿真验证,MFCNNCLT方法得到的单光源重建结果中,光源定位误差降低至0.20 mm以内,并且光源的空间形态也得到了有效重建（Dice系数可达0.90）。而在活体小动物上,MFCNNCLT得到的肿瘤在体三维检测结果与MRI、PET和组织病理都保持了较高的一致性,展示出新型MFCNNCLT方法能够准确、可靠地实现肿瘤的在体三维检测。2、在检出肿瘤的基础上,本文继而根据临床手术治疗的需求,分别研制了新型的内窥式 CLI（endoscopic Cherenkov luminescence imaging,ECLI）成像系统以及开放式的CLI手术导航系统。借助对成像元件通光率和采集噪声的针对性改善,所构建的ECLI成像系统能够快速适配临床现有的腹腔镜,并以较高的空间分辨率（62.5 μm）实现对62.9kBq/mL低剂量18F-FDG的高灵敏度光学检测。在小动物活体水平进行的肝肿瘤手术导航中,ECLI成像结果准确地反映了肝肿瘤的在体分布情况、揭示了肿瘤边界,有效引导了肝肿瘤的术中精准切除。而对于开放手术,针对其手术视野大的特点,根据临床操作规范,构建了能够有效克服环境干扰的在体CLI手术导航系统。该系统中集成可见光彩色成像和CLI成像两种通道,为开放式手术的实施提供高分辨率（55.68 μm）的组织结构影像和高灵敏度（19.61 kBq/mL18F-FDG）的CLI影像。对大动物结直肠肿瘤模型实施的手术导航中,该系统在开放式手术中准确地在体检出原位结直肠肿瘤及膀胱与卵巢器官的转移病灶,并从定性与定量的不同角度共同引导了肿瘤病灶的有效切除,为开放式手术切除效果的提升提供了重要的辅助手段。并且,大动物水平的在体实验还进一步展示了实施CLI光学手术导航的安全性以及较强的临床可操作性。3、在生物医学应用方面,本文通过医-工交叉深入合作的形式,面向肝肿瘤的手术治疗,开展了 PET成像、契伦科夫能量转移成像（Cherenkov radiation energy transfer,CRET）、共聚焦显微内窥成像（confocallaserendomicroscopy,CLE）三种成像模态相融合的新型PET-CRET-CLE跨尺度手术导航。利用临床18F-FDG与11C-CHO放射性核素和荧光素钠（fluoresceinsodium,FS）作为分子探针,PET-CRET-CLE分别基于不同的原理、从不同视角进行肿瘤病灶检测,为肿瘤手术提供了宏观-微观等全面的影像信息。在活体动物实验中,PET-CRET-CLE由宏观向微观递进,逐步揭示了肿瘤的侵犯范围、病灶定位及边界,显着提高了肿瘤切除的精度,展现出较高的临床转化潜力。另一方面,本文将可见光成像、近红外一区成像（the first near-infrared window,NIR-Ⅰ）和近红外二区成像（the secondnear-infraredwindow,NIR-Ⅱ）三种谱段联合,借助临床可用的光学探针设计了多谱段光学手术导航,并与临床团队合作进行了临床试验。入组23例肝肿瘤患者的实验结果显示,可见光-NIR-Ⅰ/Ⅱ多谱段光学手术导航的应用,能有效辅助临床医生发现术前影像未能检出的肿瘤病灶,特别是NIR-Ⅱ谱段的光信号显着地提升了对肿瘤小病灶的检测能力。总体而言,本文通过成像方法、成像系统、生物医学应用三方面的协同创新,主要研究了 CLI光学成像在肿瘤检测以及手术治疗中的效用。这三个方面的研究相辅相成、互为支撑,形成了较为完备的研究主线;并通过医-工交叉合作,实现了小动物-大动物-人体逐步深入的应用验证和临床转化。
姜兆宝[5]（2020）在《肝癌手术虚拟现实辅助系统与肝细胞癌预后研究》文中提出原发性肝癌是我国常见的恶性肿瘤,其发病率高居恶性肿瘤的第四位,死亡率居第二位,肝细胞癌占原发性肝癌的85%～90%。目前以外科手术为主的多学科综合治疗模式是肝癌治疗的主要手段,手术切除需要在肿瘤组织切除干净的情况下确保剩余功能性肝体积的最大化并防止术中误伤肝脏管道,这要求术前准确掌握患者的肝脏结构。肝细胞癌患者的五年生存率仅为10～20%,很大程度是因为肝细胞癌具有易转移复发的特点,术后复发严重限制了肝癌患者的长期生存。进行肝细胞癌的预后分析,探究与术后复发相关联的临床指标有助于提高患者的预后生存能力。针对肝癌手术虚拟现实辅助系统的构建、肝细胞癌预后生存分析和术后转移复发预测,本文结合虚拟现实和机器学习等技术进行了相关研究,共包含三部分工作内容。在第一部分工作中,本文将深度学习和虚拟现实技术运用在肝癌切除手术的术前辅助中,构建肝癌切除手术的术前辅助系统。开发了虚拟现实软件以实现医生对患者器官的三维检查,医生可以沉浸式检查肝脏病变程度,肿瘤与周围血管、胆管等组织的粘连情况。第二部分工作为基于Cox模型的肝细胞癌预后生存分析,使用的数据来自TCGA数据库,选择患者临床指标作为风险因素,构建了预后生存模型,分析各临床指标对患者预后生存时间的影响。第三部分工作研究了基于XGBoost模型的原发性肝细胞癌术后复发预测,利用XGBoost模型进行特征选择和复发预测,筛选出与术后复发联系密切的临床指标,并在测试集上对预测模型的性能进行了测试。本文的主要研究成果如下:从肝癌患者CT影像中分割出了肝脏和肿瘤,结合患者三维器官模型开发出了基于虚拟现实的肝癌手术辅助软件,实现了器官分段检查、虚拟内窥镜、器官内部巡视检查等功能,在临床中为术前三维检查、远程会诊等应用场景提供了很好的解决方案。针对肝细胞癌预后生存分析,构建了基于Cox多变量回归分析的预后生存模型,并绘制了诺模图,在测试集上计算该模型的一致性指数为0.682（95%CI:0.558-0.746）,校准曲线评估显示模型对患者实际存活概率的拟合效果较好,模型对患者预后生存具有一定的预测能力。此外,对影响较大的风险因素进行了分析。在对原发性肝细胞癌术后复发预测的研究中,构建了复发预测模型,在测试集中模型的预测正确率为0.75,敏感度和特异性分别为0.63和0.83,AUC值为0.78,最终筛选出了一系列与术后复发联系密切的临床指标并进行了讨论。总而言之,本文围绕肝癌治疗的手术辅助和肝细胞癌的预后进行了研究,为临床中肝癌的手术治疗和术后恢复方案的制定提供了参考。
黄耀才[6]（2020）在《一种超声胶囊内窥镜及其成像方法研究》文中指出食管癌是一种恶性程度较高的消化道肿瘤,早期的症状不明显,患者就医时多已发展至中晚期,临床治疗收效甚微。因此,实现食管癌早期的准确诊断是制定有效治疗方案的重要前提,也是提高食管癌治愈率的必要手段。目前,临床上常使用X线钡餐造影、食管镜活检、内镜超声检查和CT等手段进行食管癌诊断和分期。它们在一些病例的诊断中具有良好的准确性和可靠性,但在进行症状不明显的食管癌早期诊断时,就会暴露出难以获取微小癌变特征的问题。高频超声（>20MHz）具有5mm以上的成像穿透深度和约40μm的成像分辨率,以及超声自身的无辐射、低成本等优点,可以为食管癌早期的诊断提供新思路。本文提出了一种基于高频超声（30-50MHz）的胶囊内窥镜,它由胶囊壳体、超声换能器、微型电机、电磁环和同轴电缆组成。高频超声换能器提供高分辨率的图像,直径不超过1mm的同轴电缆使内窥镜细径化,提高耐受性,该设备还支持三维成像,以上功能可用于弥补现有诊断技术的不足。超声换能器放置于胶囊壳体前端,在微型电机的带动下进行机械旋转,电磁环用于旋转的换能器和静止的信号线之间的信号传输,内窥镜的工作由外围的成像系统控制,微型电机的供电以及内窥镜和成像系统之间的数据传输均通过同轴电缆实现。为了验证该超声胶囊内窥镜设备的可行性,分别进行了线仿体成像实验、在体猪实验、离体猪小肠三维成像实验和在体非人灵长类动物实验。计算线仿体图像得出的空间分辨率值表明超声胶囊内窥镜具有高分辨率的成像性能;采集到的猪小肠和食管超声图像具有清晰的腔壁结构分层;采用一种机械扫描方法实现了离体猪小肠的超声三维成像,使消化道疾病的诊断更准确;选择猴子作为模型动物进行了在体实验,获得了具有良好层次和形态的猴子食管图像,为超声胶囊内窥镜提供了新数据,并为下一步的临床应用奠定了基础。
刘恩[7]（2020）在《胶囊内镜综合评价指标体系的构建及其应用研究》文中研究指明背景:胶囊内镜（Capsule endoscopy,CE）作为消化道尤其是小肠疾病（Small bowel disease,SBDs）诊断的一线工具,开辟了内镜技术医学应用的新领域,是公认检查小肠疾病的简便、安全、无痛苦的方法,具有直观性、全面性、准确性等特点和优点。目前国内已有多个品牌、多个型号的小肠胶囊内镜投入了临床应用,如以色列的Given胶囊内镜、韩国的MiroCam胶囊内镜、国内的OMOM胶囊内镜等。但不同的胶囊内镜因各方面性能的差异造成对小肠疾病诊断效果的影响不同,存在应用的参差不齐,尚缺乏系统性的综合评价研究,需要建立科学规范的理论评价体系,进一步从技术、临床及市场性能等各方面的评价研究中找到科学依据,以提升胶囊内镜的诊断水平及推广应用。目的:本研究基于国家科技部重点研发计划项目“国产胶囊式内镜的评价研究”（项目编号:2016YFC0107000）,以胶囊内镜对小肠疾病的诊断为主要手段,综合应用文献法、德尔菲法及层次分析法构建胶囊内镜综合评价指标体系,依据体系对国内外不同胶囊内镜进行综合评价研究,为指导胶囊内镜在技术提升、促进胶囊内镜临床应用推广以及市场应用等提供客观、可量化的科学依据。方法:1.采用文献及专家咨询法从技术、临床及市场性能等方面初步构建胶囊内镜评价指标体系,运用德尔菲法（Delphi method）对指标体系进行筛选及确认,并应用层次分析法（Analytic hierarchy process,AHP）确认指标体系的权重。采用Excel建立问卷数据库,SPSS24.0及MATLAB-2016软件进行专家一般特征描述及问卷数据统计分析。2.分别从技术、临床及市场性能方面设计不同的研究方案,依据确定的评价体系,观测并对比不同胶囊内镜的各个评价指标。采用SPSS24.0软件进行统计分析,计量指标以均值±标准差表示,t检验用于两组比较,单因素方差分析用于多组比较;计数数据以例数及百分比表示,组间比较采用卡方或fisher’s精确概率检验。3.依据评价体系及指标权重,结合观测的指标数据,应用TOPSIS法综合评价不同胶囊内镜在技术性能、临床性能、市场性能及总体性能上的优劣。采用MATLAB-2016软件完成TOPSIS法综合评价。结果:1.综合评价指标体系的构建（1）指标体系初步构建根据文献及专家咨询法初步构建了胶囊内镜综合评价指标体系,包含一级指标4个、二级指标13个、三级指标49个。（2）专家咨询结果遴选了全国各地30位具有10年以上专业经验的专家进行两轮德尔菲问卷咨询,其中临床医师28位、技术工程师2位,平均年龄为46.50±6.12岁。两轮问卷的有效回收率分别为93.3%（28/30）、96.4%（27/28）,平均权威系数（Cr）分别为0.867及0.858,所有专家权威系数均在0.7以上,可信度较高。两轮问卷专家对一、二、三级指标肯德尔系数分别为0.324、0.189、0.140及0.280、0.192、0.124,卡方检验P值均小于0.01,专家的意见统一。（3）德尔菲及层次分析法构建指标体系结果根据两轮德尔菲咨询专家对每项指标的重要性评分,按照筛选标准共删除14个指标,并对部分指标的概念进行了重新界定,最终得到胶囊内镜综合评价指标体系包括3个一级指标,10个二级指标,41个三级指标。层次分析法构造判断矩阵均满足一致性比率CR<0.1,方根法计算每个专家判断矩阵的权重并取其平均值分别得到一、二、三级指标的权重,其中一级指标技术性能0.3490、临床性能0.4374、市场性能0.2136。2.不同胶囊内镜评价指标的对比结果（1）技术性能指标对比:设计了国产OMOM胶囊、以色列Given胶囊及韩国MiroCam胶囊三组的对比。结果,基本性能指标:三组尺寸（mm3）分别为2519.63±7.72、2640.07±15.44、2231.23±3.82,（P<0.01）;重量（g）分别为3.37±0.01、2.83±0.02、3.24±0.01,（P<0.01）;采样帧数(帧·s-1)分别为2.61±0.06、2.00±0.00、3.00±0.00,（P<0.01）。光学性能指标:三组除在色彩还原性及噪声上无显着性差异（P>0.05）,其余指标入摄像头入瞳视场角、中心照度、光通量、分辨率等差异显着（P<0.01）,其中主要指标摄像头入瞳视场角（o）分别为129.25±0.96、116.50±0.58、133.50±0.58,（P<0.01）;分辨率（C/o）分别为0.80±0.02、0.99±0.08、0.63±0.01,（P<0.01）。安全性指标:三组的密封性及材料抗酸碱度均符合检测要求,安全性一致。（2）临床性能指标对比:设计了国产OMOM胶囊及以色列Given胶囊两组的对比,结果两组在首吞基本资料、肠道清洁度及气泡分级上均无显着差异（P>0.05）。功能性指标:OMOM组图片处理时间（min）为74.10±20.71,显着大于Given组49.26±19.36（P<0.01）。有效性指标:OMOM组图片清晰度评分2.86±0.41,显着低于Given组3.28±0.33（P<0.01）;其余指标全小肠检查完成率、小肠通过时间及胃通过时间两组无显着性差异（P>0.05）。安全及可靠性指标:OMOM组图片丢失率3.57%,显着大于Given组0.00%（P<0.01）;其余指标电脑阅片宕机、胶囊间断停止工作、胶囊人体内滞留、胶囊体内永久停机及记录仪满电完成检查两组无显着性差异（P>0.05）。操作性指标:OMOM组记录仪操作便携性评分4.33±0.95,显着高于Given组3.61±1.12（P<0.01）;OMOM组记录仪穿戴舒适性评分4.43±0.64,显着高于Given组3.97±0.87（P<0.01）;软件便携性评分两组无显着性差异（P>0.05）。（3）市场性能指标对比:设计了国产OMOM胶囊、NaviCam胶囊、以色列Given胶囊及韩国MiroCam胶囊四组的对比,结果经济性指标:四组胶囊内镜价格（元）分别为3192.93±908.79、3672.31±459.08、5573.30±1280.58及4185.40±1115.74,（P<0.01）,OMOM胶囊价格最低、Given胶囊价格最高;四组检查设备价格（万元）分别为32.00±9.45、194.35±5.13、43.43±13.54（P<0.01）,MiroCam设备全免费投放;四组软件均为免费升级。售后满意度指标:四组在服务态度满意度及排除故障满意度评分均无显着差异（P>0.05）。3.不同胶囊内镜评价指标的综合评价结果技术性能综合评分国产OMOM胶囊、以色列Given胶囊及韩国MiroCam胶囊分别为0.5851、0.5561、0.5817,OMOM胶囊最优,主要在基本性能具有优势。临床性能综合评分国产OMOM胶囊及以色列Given胶囊分别为0.6279、0.6960,Given胶囊最优,主要在功能性及有效性上具有优势。市场性能综合评分国产OMOM胶囊、NaviCam胶囊、以色列Given胶囊及韩国MiroCam胶囊分别为0.5422、0.5141、0.4549、0.4742,OMOM胶囊最优,经济性能具有优势。总体性能国产OMOM胶囊及以色列Given胶囊综合评分分别为0.6996、0.7103,Given胶囊稍优于OMOM胶囊,主要是临床性能有绝对优势。结论:1.专家咨询的各级指标意见集中,协调程度好,结果可信度高,采用德尔菲及层次分析法构建的胶囊内镜综合评价指标体系科学、合理、实用,为胶囊内镜进一步综合评价研究提供了理论依据。2.对不同胶囊内镜从技术性能、临床性能及市场性能各个指标进行了对比研究,国产胶囊内镜一些指标与进口胶囊内镜存在不同的差异,其对于胶囊内镜诊断疾病的影响有待进一步评价研究。3.综合评价技术性能及市场性能国产胶囊优于进口胶囊,但临床性能劣于进口胶囊。总体性能进口胶囊稍优于国产胶囊,说明国产胶囊同样较适合并能满足我国人群的选择需求,但有待进一步改进。
秦培旺[8]（2020）在《结肠镜检查辅助机器人系统的设计与分析》文中研究指明近年来,经自然腔道内镜手术（NOTES）成为微创医学领域的研究热点,而结肠镜检查作为一种内窥镜介入诊断治疗技术,其相关器械的研制也已取得了巨大进步。目前电子结肠镜被广泛应用在临床结肠疾病的诊断,高清的成像质量大大提高了诊断的准确性,但是掌握结肠镜检查整个流程需要医生大量的操作经验,重复、极端和长时间的操作会引起医生不适,分散注意力使手术难以达到最佳效果,而且还有被腐蚀性肠液伤害或感染的可能。本文设计研究一种结肠镜检查辅助机器人系统,保留内窥镜的所有功能前提下,满足医生可以独自完成结肠镜检查的手术操作,提高了手术的效率、舒适度以及通用性。本文分析了人体肠道生理特征和结肠镜检查的基本操作流程,确定结肠镜辅助机器人自由度分配,并以此为基础提出了结肠镜检查辅助机器人系统的设计准则;分析结肠镜结构和驱动原理,建立结肠镜整体的运动学模型,并运用Matlab软件对结肠镜进行工作空间求解分析,为实现结肠镜辅助机器人末端控制研究提供理论基础。根据设计需求提出辅助机器人结构的设计方案,并对其进行合理布局,节省了操作空间,为医生提供便捷的操作方式;对关键支撑件进行ANSYS静力学仿真,验证结构设计的可行性;分析了结肠镜检查的可操作空间,选用UR3e作为结肠镜输送部分的位姿调整臂,分析其运动特性以及对其进行工作空间分析,结果满足手术操作要求;输送器采用摩擦轮驱动方式保证镜体输送的连续性,分析摩擦轮对镜体的压紧力和驱动力,并增加对肠镜镜体的保护措施。搭建结肠镜检查辅助机器人手柄操作端控制系统,包括控制柜的搭建以及基于Labview编写的上位机控制软件;根据测量及拟定内窥镜拨轮的驱动力,对各个电机及驱动器进行选型;基于ROS系统搭建机械臂仿真平台,使用Moveit控制Gazebo物理仿真环境中的机器人运动,研究机械臂在虚拟环境下机械臂的运动规划。本文还搭建了结肠镜辅助机器人手柄操作部分的物理样机,首先对控制系统进行了测试,设置上位机输入角度极限值,保护电子结肠镜不受损坏。然后测量结肠镜的弯曲端的弯曲角度与拨轮的旋转角度之间的关系,为上位机图像窗口根据拨轮旋转角度呈现末端弯曲状态提供了理论数据。通过内窥镜医师与非医学人员的两种操作训练效果进行对比,结果表明结肠镜辅助机器人更适用于新手,并能够更快掌握结肠镜操作方法。最后,通过ROS系统控制肠镜输送端机械臂姿态调整验证了方法的可行性和有效性。
王艳杰[9]（2020）在《便携式耳鼻喉科通用接口电子内窥镜图像处理器设计与实现》文中提出电子内窥镜系统是微创医学的重要装备,其图像处理器设计是核心关键技术,也是研究热点。随着集成电路及嵌入式软件系统的发展,图像处理器向着更通用、更高数据吞吐率、更便携的方向发展。以耳鼻喉科对电子内窥镜系统的需求为例,急诊时需要方便接入多种内窥镜,出诊时需要系统轻便易携带。因此,能同时接入电子鼻咽喉镜、麻醉喉镜等多种电子内窥镜的便携式图像处理器成为设计重点。本文对已有产品性能特点和未来发展趋势进行分析,提出了 一种便携式耳鼻喉科通用接口电子内窥镜图像处理器的设计方案,克服了常规内窥镜系统笨重、不灵活、扩展性差的弊端,具有重要研究意义和应用价值。本论文采用先进的28nm HKMG低功耗工艺制作的ARM架构嵌入式平台,以及新版Linux 3.4.39内核对上述临床医学需求进行方案设计。所选平台具有小尺寸、低功耗、视频处理能力强的特性,适合实现便携式医用电子内窥镜图像处理器。在通用视频输入接口设计方面,本文针对主流的DVP、MIPI、USB接口图像传感器,研发了高效率的视频流软件架构及驱动软件,设计了专用视频流框架,为实现视频的高速低延迟处理,设计了多硬件共用视频缓冲区的方案,实现了多种视频输出接口的软件设计。综上,论文实现了高清720p、200万像素及500万像素多种图像传感器的接入,以及视频实时显示、冻结、拍照、录像、回放、照片浏览、文件管理等功能,以触摸屏控制的方式实现人机交互。本系统所实现的双屏显示功能,也符合现行主流电子内窥镜图像处理器的使用方式。最后,在满足系统通用输入接口及实时图像处理的设计目标基础上,进一步探索了图像分辨率损失度和编码比特率,以及编码帧率的关系,在系统延迟性、图像压缩质量、图像解码还原度等方面做了优化,并对评价内窥镜系统的其他重要参数进行了定量测试分析。本文针对便携式耳鼻喉科电子内窥镜图像处理器的临床医学需求,研发了基于嵌入式处理器的开源驱动模型,并实现了图像压缩的进一步优化,这为未来驱动框架、系统软件和像质分析等相关研究工作的进一步开展打下了良好的基础。
王聪[10]（2020）在《基于语义分割的胃窥镜图像中肠上皮化生的检测研究》文中研究表明肠上皮化生是指胃粘膜上皮细胞被肠型上皮细胞所代替,是胃粘膜的常见病变。早期胃癌的大量研究与发现表明,胃癌演变的规律是:正常胃黏膜-非萎缩性胃炎-萎缩性胃炎-肠上皮化生-异型增生-胃癌。所以认为胃粘膜肠上皮化生与胃癌有十分密切的关系。胃癌是世界上常见的恶性肿瘤之一,胃癌的临床发病率非常高,且早期胃癌在内窥镜观察下并没有明确的状态显现,这无疑给镜检带来重重的困难,导致大部分患者无法得到及时诊治拖到到中晚期才诊断出来。如果在早期做到预防,提高检出率,就可以减少胃癌发病率。检查早期胃癌的通用方法是使用胃窥镜观测,然而随着内窥镜成像率增加而来的是医生越来越重的阅片负担,医生通过镜检观察病灶无可避免主观因素的制约,而计算机辅助诊断技术的出现无疑是为当前困境开辟了新的方向。怎样才能在降低内镜医生工作强度的同时提高早期胃癌检查的准确率,特别是减少肠上皮化生的遗漏率成为图像处理专家面临的问题。在这样的需求之下,计算机辅助诊断技术得到了广泛的应用,并成为医学影像学研究的热点之一。本文主要研究内窥镜检查过程中针对白光内镜图像的计算机辅助诊断肠上皮化生病灶的识别。以提高计算机辅助诊断的准确率和效率为目标。本文的主要研究工作和贡献如下:1.概括分析了目前语义分割算法应用在肠上皮化生检测上的缺陷。总结了肠上皮化生病灶组织检查传统方法的优缺点。2.论文研究了基于语义分割神经网络在白光下内窥镜图像中肠上皮化生病灶检测上的应用。论文详细介绍了目前主流语义分割网络的具体方法和设计思路,分析了在这些网络中的核心模块和结构,并且通过实验测试分析了语义分割网络在白光内窥镜图像中肠上皮化生病灶检测的语义分割应用场景下的利弊。3.本文使用改进的Deep Labv3+网络分割肠上皮化生病灶的深度学习方法。在编码过程中通过最优DPC架构捕获多尺度特征信息,替换掉原来的ASPP架构。有效解决了病灶内部分割不完全的现象,更符合肠上皮化生病灶在语义分割中对精细边界的要求。该方法已在数据集的实验结果中证实,在基于普通白光内窥镜图像的二分类任务中平均交并比达到了85.17%,全局像素准确率达到了92.7%,并且仅需0.05秒就能识别一幅内窥镜图像。因此本文提出的网络模型在速度和准确度方面都有出色的表现,能够作为临床医师的辅助诊断手段,可以有效提高肠上皮化生病灶诊断的准确率。
二、电子内窥镜的技术水平与临床应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电子内窥镜的技术水平与临床应用（论文提纲范文）
（1）基于微波热声的内窥成像系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景 |
| 1.2 微波热声成像技术 |
| 1.2.1 微波热声成像技术简介 |
| 1.2.2 微波热声成像技术发展现状 |
| 1.3 本文的主要贡献与创新点 |
| 1.4 本文主要研究内容与结构安排 |
| 第二章 微波热声成像原理分析 |
| 2.1 微波热声信号产生机理 |
| 2.2 微波热声成像的对比度来源 |
| 2.3 微波热声成像的主要性能参数 |
| 2.4 微波热声成像中几种典型的重建算法介绍 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 微波热声内窥成像系统的设计与开发 |
| 3.1 主要元器件介绍 |
| 3.1.1 微波激励源系统 |
| 3.1.2 聚焦超声内窥探头简介 |
| 3.1.3 信号放大与采集系统简介 |
| 3.1.4 电机驱动系统简介 |
| 3.2 传统热声成像系统的搭建与测试 |
| 3.3 微波热声内窥成像系统的设计与工作原理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 微波热声内窥成像系统的性能测试 |
| 4.1 微波热声内窥成像系统的基本参数测试 |
| 4.1.1 图像重建算法 |
| 4.1.2 分辨率测试 |
| 4.2 仿体成像实验 |
| 4.3 离体成像实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 微波热声内窥成像系统活体实验 |
| 5.1 微波热声内窥成像系统的动物成像测试 |
| 5.1.1 活体实验的准备工作 |
| 5.1.2 活体实验过程及结果 |
| 5.2 微波热声内窥成像系统动物三维成像 |
| 5.2.1 三维热声内窥成像系统的升级 |
| 5.2.2 动物活体三维成像 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究前景展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（2）多色激光扫描共聚焦荧光显微内窥系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 激光扫描共聚焦显微镜的发展概况 |
| 1.1.1 高分辨率内窥成像技术的需求 |
| 1.1.2 激光扫描共聚焦显微镜的原理 |
| 1.1.3 激光扫描共聚焦显微镜的发展 |
| 1.1.4 激光扫描共聚焦显微镜的应用 |
| 1.2 激光共聚焦显微内窥成像技术及其发展 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第2章 多色激光扫描共聚焦荧光显微内窥系统的设计 |
| 2.1 多色激光共聚焦内窥系统研制的必要性 |
| 2.2 系统的硬件部分 |
| 2.2.1 系统光路 |
| 2.2.2 系统光源的选择 |
| 2.2.3 扫描系统的设计 |
| 2.2.4 光纤束和微型物镜 |
| 2.2.5 光纤探头的设计和组装 |
| 2.3 系统的软件部分 |
| 2.4 系统的性能参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 多色激光扫描共聚焦荧光显微内窥系统的成像研究 |
| 3.1 植物细胞的成像实验 |
| 3.2 擦镜纸的成像实验 |
| 3.3 细胞的成像实验 |
| 3.3.1 细胞样品的制备和染色 |
| 3.3.2 细胞成像实验 |
| 3.4 动物组织成像实验 |
| 3.4.1 动物组织样品的制备和染色 |
| 3.4.2 组织成像实验 |
| 3.5 实验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 多色激光扫描共聚焦荧光显微内窥系统的应用 |
| 4.1 纳米药物与肿瘤治疗 |
| 4.2 基于本系统对纳米药物的体内动力学研究 |
| 4.3 激光共聚焦显微内窥系统的小动物活体成像 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.1.1 本文的主要工作 |
| 5.1.2 本文的创新点 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 导师评语 |
| 答辩委员及决议书 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（3）内窥契伦科夫荧光成像系统及其动态定量软件研发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 内窥契伦科夫荧光成像技术的研究现状 |
| 1.3 肿瘤受体密度定量方法的研究现状 |
| 1.4 动态荧光成像技术在肿瘤受体定量方面应用现状 |
| 1.5 本文论文内容 |
| 第二章 契伦科夫荧光内窥镜的系统性能优化 |
| 2.1 契伦科夫荧光及其内窥成像技术 |
| 2.2 契伦科夫荧光内窥镜的系统性能优化 |
| 2.2.1 转接装置 |
| 2.2.2 光纤传像束探头视场角 |
| 2.2.3 光纤传像束单丝直径 |
| 2.2.4 光纤传像束光纤材质 |
| 2.2.5 光纤探头与放射源距离 |
| 2.2.6 空间分辨率测试 |
| 2.2.7 系统检测灵敏度测试 |
| 2.2.8 闪烁晶体优化方案 |
| 2.3 实验结果与分析 |
| 2.3.1 转接转置 |
| 2.3.2 光纤传像束探头视场角 |
| 2.3.3 光纤传像束单丝直径 |
| 2.3.4 光纤传像束光纤材质 |
| 2.3.5 光纤探头与放射源距离 |
| 2.3.6 空间分辨率测试 |
| 2.3.7 系统检测灵敏度测试 |
| 2.3.8 闪烁晶体优化方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于动态内窥契伦科夫荧光成像的肿瘤受体定量方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 动态内窥契伦科夫荧光成像序列图像处理 |
| 3.2.1 内窥图像畸变矫正 |
| 3.2.2 高能射线噪声去除 |
| 3.2.3 核素衰变校正 |
| 3.2.4 ROI圈取方法 |
| 3.3 求解基于动态内窥契伦科夫成像技术的肿瘤受体定量数学模型 |
| 3.3.1 两组织可逆房室模型及其求解的数学模型 |
| 3.3.2 两组织不可逆房室模型及其求解的数学模型 |
| 3.3.3 一组织房室模型及其求解的数学模型 |
| 3.4 算法有效性验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于动态内窥契伦科夫荧光成像的肿瘤受体定量软件平台 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 软件平台开发工具 |
| 4.2.1 图形用户界面开发工具:Qt5 |
| 4.2.2 程序开发工具:Microsoft Visual Studio |
| 4.2.3 图形图像处理类库:Visualization Toolkit |
| 4.2.4 开源计算机视觉库Open CV |
| 4.2.5 矩阵实验室:MATLAB |
| 4.3 软件平台的功能模块设计 |
| 4.3.1 光学图像处理模块 |
| 4.3.2 房室模型计算模块 |
| 4.4 软件平台的功能测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）基于契伦科夫辐射的肿瘤在体检测与手术导航技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 契伦科夫光学效应简介 |
| 1.3 契伦科夫光学分子影像的研究进展 |
| 1.4 本文的主要内容与章节安排 |
| 第二章 基于深度神经网络的契伦科夫肿瘤断层成像方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 CLT成像方法研究进展 |
| 2.2.1 CLT成像基本特点概述 |
| 2.2.2 CLT成像重建策略研究进展 |
| 2.3 基于全连接神经网络的CLT成像方法 |
| 2.3.1 面向CLT成像的神经网络模型 |
| 2.3.2 仿真数据集构建 |
| 2.3.3 活体脑胶质瘤模型实验方法 |
| 2.4 基于全连接神经网络的CLT成像实验结果 |
| 2.4.1 CLT成像结果的评价指标 |
| 2.4.2 仿真CLT实验结果 |
| 2.4.3 活体CLT实验结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 内窥式契伦科夫光学手术导航技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ECLI成像技术研究进展及挑战 |
| 3.2.1 临床内窥成像技术简介 |
| 3.2.2 ECLI成像技术的研究进展 |
| 3.3 高灵敏度ECLI成像系统构建与表征 |
| 3.4 小动物活体肝肿瘤ECLI手术导航验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 开放式在体契伦科夫光学手术导航技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CLI成像引导开放式手术的研究进展 |
| 4.3 术中在体CLI成像系统构建与表征 |
| 4.4 结直肠肿瘤动物模型在体CLI手术导航 |
| 4.4.1 小动物结直肠肿瘤模型实验 |
| 4.4.2 大动物结直肠肿瘤模型实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 核素-光学多模态引导的肝肿瘤手术导航 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 PET-CRET-CLE三模态肝肿瘤手术导航 |
| 5.2.1 三模态联合手术导航应用设计 |
| 5.2.2 CRET成像离体评估验证 |
| 5.2.3 CRET成像在体应用验证 |
| 5.2.4 小动物肝肿瘤三模态手术导航实验 |
| 5.3 可见光-近红外光多谱段肝肿瘤手术导航 |
| 5.3.1 肝肿瘤多谱段手术导航应用设计 |
| 5.3.2 多谱段手术导航离体与小动物验证 |
| 5.3.3 多谱段手术导航临床试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）肝癌手术虚拟现实辅助系统与肝细胞癌预后研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容和创新点 |
| 1.4 本文的组织结构 |
| 第二章 肝脏的分割与虚拟现实显示研究 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.1.1 肝癌切除术术前规划概述 |
| 2.1.2 数字化手术辅助系统概述 |
| 2.1.3 虚拟现实技术概述 |
| 2.2 系统框架 |
| 2.3 医学影像的分割 |
| 2.3.1 肝脏轮廓的分割 |
| 2.3.2 肝脏内部血管与肿瘤的分割 |
| 2.4 患者器官模型的创建与处理 |
| 2.5 虚拟现实软件的开发 |
| 2.5.1 软件架构 |
| 2.5.2 基础支持模块的开发 |
| 2.5.3 虚拟现实中人机交互的实现 |
| 2.5.4 器官剖面检查的实现 |
| 2.5.5 虚拟内窥镜的实现 |
| 2.5.6 内部巡视检查的实现 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于Cox模型的肝细胞癌预后生存分析 |
| 3.1 研究目的与背景 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.2.1 数据收集与统计 |
| 3.2.2 单变量Cox回归分析 |
| 3.2.3 基于多变量Cox回归的生存分析模型 |
| 3.2.4 模型评估 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于XGBoost模型的肝细胞癌术后复发研究 |
| 4.1 研究目的与背景 |
| 4.2 研究方法 |
| 4.2.1 数据收集与统计 |
| 4.2.2 特征量化与选择 |
| 4.2.3 特征归一化 |
| 4.2.4 XGBoost模型的训练与测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）一种超声胶囊内窥镜及其成像方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 传统内窥镜 |
| 1.2.2 超声内窥镜 |
| 1.2.3 胶囊内窥镜 |
| 1.2.4 小结 |
| 1.3 本文研究内容与结构安排 |
| 第2章 超声成像原理与超声内窥镜技术 |
| 2.1 超声波的概念和基本特性 |
| 2.2 超声成像的原理和种类 |
| 2.3 超声B-mode成像技术 |
| 2.4 超声内窥镜技术 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 高频超声胶囊内窥镜 |
| 3.1 结构设计 |
| 3.1.1 胶囊外壳材料 |
| 3.1.2 胶囊结构设计 |
| 3.1.3 胶囊内窥镜封装 |
| 3.2 高频超声换能器 |
| 3.3 超声胶囊内窥镜工作原理 |
| 3.3.1 成像流程 |
| 3.3.2 换能器机械扫描 |
| 3.3.3 三维成像方法 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 高频超声成像系统开发 |
| 4.1 成像系统整体设计 |
| 4.2 超声激励通道 |
| 4.3 信号传输电路 |
| 4.3.1 前端模拟电路 |
| 4.3.2 FPGA数字电路 |
| 4.3.3 USB3.0 数据传输接口 |
| 4.4 超声回波信号处理 |
| 4.5 上位机成像操作界面 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 高频超声胶囊内窥镜性能测试 |
| 5.1 性能测试 |
| 5.2 分辨率计算 |
| 5.3 线仿体成像 |
| 5.4 三维成像研究 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 在体动物实验 |
| 6.1 在体猪成像实验 |
| 6.1.1 动物模型 |
| 6.1.2 实验过程 |
| 6.1.3 实验结果 |
| 6.2 在体非人灵长类动物研究 |
| 6.2.1 非人灵长类动物模型 |
| 6.2.2 在体猴子成像实验 |
| 6.3 小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 本文主要研究工作及创新点 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）胶囊内镜综合评价指标体系的构建及其应用研究（论文提纲范文）
| 缩略语表 |
| 英文摘要 |
| 中文摘要 |
| 第一章 前言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 胶囊内镜综合评价指标体系的构建 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.2 结果 |
| 2.3 讨论 |
| 第三章 不同胶囊内镜评价指标的对比分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.2 结果 |
| 3.3 讨论 |
| 第四章 不同胶囊内镜评价指标的综合评价 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.2 结果 |
| 4.3 讨论 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 文献综述 胶囊内镜诊断小肠疾病的临床应用 |
| 参考文献 |
| 附录1 第一轮德尔菲专家咨询问卷 |
| 附录2 第二轮德尔菲专家咨询问卷 |
| 附录3 专家对二、三级指标的W、λ_(max)、CI、CR |
| 附录4 临床病例报告表(CRF) |
| 附录5 胶囊内镜市场调查问卷 |
| 研究生在读期间发表论文及成果 |
| 致谢 |
（8）结肠镜检查辅助机器人系统的设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状与分析 |
| 1.2.1 消化内镜检查辅助机器人国外研究现状 |
| 1.2.2 消化内镜检查辅助机器人国内研究现状 |
| 1.2.3 研究现状分析 |
| 1.3 课题来源与本文主要研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 本文主要研究内容 |
| 第2章 结肠镜检查的操作过程与运动学分析 |
| 2.1 人体肠道生理特征 |
| 2.2 结肠镜及结肠镜操作方法分析 |
| 2.2.1 结肠镜的结构与驱动原理 |
| 2.2.2 结肠镜的操作方法分析 |
| 2.3 结肠镜弯曲部的运动学分析 |
| 2.3.1 正运动学分析 |
| 2.3.2 逆运动学分析 |
| 2.3.3 工作空间分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 结肠镜辅助机器人的结构设计与分析 |
| 3.1 结肠镜辅助机器人设计需求 |
| 3.2 结肠镜辅助机器人的结构设计与分析 |
| 3.2.1 手柄操作器的结构设计与分析 |
| 3.2.2 位置调整机构的结构设计与分析 |
| 3.2.3 镜体输送端的结构设计与分析 |
| 3.3 整体结构设计方案 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 结肠镜辅助机器人控制系统设计与仿真 |
| 4.1 手柄操控端控制系统的硬件设计 |
| 4.1.1 运动控制器的选型 |
| 4.1.2 步进电机及驱动器选型 |
| 4.1.3 控制系统其他硬件的选型 |
| 4.2 基于Lab VIEW手柄操控端控制系统软件设计 |
| 4.3 基于ROS系统镜体输送端仿真平台搭建 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结肠镜辅助机器人实验研究 |
| 5.1 结肠镜手柄操控端实验测试 |
| 5.1.1 控制系统调试 |
| 5.1.2 弯曲理论验证 |
| 5.1.3 效果评估实验 |
| 5.2 ROS系统控制肠镜输送端机械臂姿态调整实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术成果及获奖情况 |
| 致谢 |
（9）便携式耳鼻喉科通用接口电子内窥镜图像处理器设计与实现（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 论文结构 |
| 2 系统方案与硬件设计 |
| 2.1 系统结构介绍 |
| 2.2 采集前端方案 |
| 2.3 处理后端方案 |
| 2.3.1 基于DSP的后端处理方案 |
| 2.3.2 基于FPGA的后端处理方案 |
| 2.3.3 基于ARM的后端处理方案 |
| 2.4 系统硬件设计 |
| 2.4.1 MIPI输入接口电路设计 |
| 2.4.2 LVDS显示接口电路设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 开发环境搭建与系统总体软件设计 |
| 3.1 开发环境搭建 |
| 3.2 软件总体设计 |
| 3.3 系统各部分界面展示及功能介绍 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 系统软件功能设计 |
| 4.1 系统驱动分析与设计 |
| 4.1.1 Linux设备驱动总述 |
| 4.1.2 Linux设备驱动模型 |
| 4.1.3 触摸屏与按键驱动的设计与实现 |
| 4.1.4 摄像头IIC驱动的设计与实现 |
| 4.1.5 ION驱动实现与分析 |
| 4.1.6 视频显示有关驱动分析 |
| 4.2 视频流架构设计 |
| 4.2.1 系统专用视频流框架设计 |
| 4.2.2 视频共用缓冲区设计 |
| 4.3 视频采集显示与冻结功能的实现 |
| 4.4 视频编解码与拍照功能的实现 |
| 4.4.1 H.264标准及VPU介绍 |
| 4.4.2 视频H.264编码功能实现 |
| 4.4.3 视频H.264解码功能实现 |
| 4.4.4 JPEG拍照功能实现 |
| 4.5 双屏显示功能的实现 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 系统性能测试与分析 |
| 5.1 系统不同接口镜头成像效果测试 |
| 5.2 双屏显示效果测试 |
| 5.3 系统显示时延测试与分析 |
| 5.4 系统编解码性能测试 |
| 5.4.1 编码耗时测试 |
| 5.4.2 图像还原度之分辨率测试 |
| 5.4.3 图像还原度之色差测试 |
| 5.5 摄像系统关键性能评估 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（10）基于语义分割的胃窥镜图像中肠上皮化生的检测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 2 语义分割相关内容研究 |
| 2.1 图像语义分割 |
| 2.1.1 概述 |
| 2.1.2 图像分割常用方法 |
| 2.1.3 语义分割评估指标 |
| 2.2 全卷积神经网络 |
| 2.2.1 卷积神经网络概述 |
| 2.2.2 全卷积神经网络概述 |
| 2.2.3 FCN网络结构 |
| 2.2.4 FCN网络结构特点 |
| 2.3 Deep Labv3+网络 |
| 2.3.1 Deep Labv3+网络概述 |
| 2.3.2 Deep Labv3+网络结构 |
| 2.3.3 Deep Labv3+网络结构特点 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 计算机辅助诊断肠上皮化生W-Deeplab网络的设计 |
| 3.1 W-Deeplab网络结构 |
| 3.2 编码器设计 |
| 3.2.1 Xception模型概述 |
| 3.2.2 DPC架构 |
| 3.2.3 编码器模块中的Xception模型 |
| 3.3 解码器设计 |
| 3.3.1 深度可分离卷积 |
| 3.4 模型细节 |
| 3.5 模型优化 |
| 3.5.1 损失函数及L2正则化 |
| 3.5.2 Adam优化器 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于W-Deeplab网络的内窥镜图像中病灶的检测研究 |
| 4.1 研究目的与意义 |
| 4.2 白光下内窥镜图像中肠上皮化生的病理特征 |
| 4.3 数据获取与处理 |
| 4.3.1 数据获取 |
| 4.3.2 数据标注 |
| 4.3.3 数据扩增 |
| 4.4 评价指标 |
| 4.5 模型训练 |
| 4.5.1 迁移学习 |
| 4.5.2 网络初始化 |
| 4.5.3 训练过程 |
| 4.6 实验结果与分析 |
| 4.6.1 白光下图像的实验结果 |
| 4.6.2 白光下图像实验结果的分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 论文展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在校期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
四、电子内窥镜的技术水平与临床应用（论文参考文献）
- [1]基于微波热声的内窥成像系统[D]. 梁笑. 电子科技大学, 2021(01)
- [2]多色激光扫描共聚焦荧光显微内窥系统的研究[D]. 栗向. 深圳大学, 2020(01)
- [3]内窥契伦科夫荧光成像系统及其动态定量软件研发[D]. 曹鸿昊. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [4]基于契伦科夫辐射的肿瘤在体检测与手术导航技术研究[D]. 张泽宇. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [5]肝癌手术虚拟现实辅助系统与肝细胞癌预后研究[D]. 姜兆宝. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [6]一种超声胶囊内窥镜及其成像方法研究[D]. 黄耀才. 中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院), 2020(07)
- [7]胶囊内镜综合评价指标体系的构建及其应用研究[D]. 刘恩. 中国人民解放军陆军军医大学, 2020(01)
- [8]结肠镜检查辅助机器人系统的设计与分析[D]. 秦培旺. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
- [9]便携式耳鼻喉科通用接口电子内窥镜图像处理器设计与实现[D]. 王艳杰. 浙江大学, 2020(02)
- [10]基于语义分割的胃窥镜图像中肠上皮化生的检测研究[D]. 王聪. 郑州大学, 2020(02)