Innovative high throughput tunable filter for widefield biomedical Raman imaging

用于宽场生物医学拉曼成像的创新高通量可调谐滤波器

基本信息

  • 批准号:
    8592656
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 24.62万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2013-09-06 至 2015-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Intraoperative imaging techniques are used by neurosurgeons in the treatment for primary brain tumors such as gliomas to achieve maximal surgical resection of pathological tissue while leaving essential areas intact. Current imaging techniques include magnetic resonance imaging (MRI), computed tomography (CT), x-ray fluoroscopy, and ultrasound. Their wide use is inhibited by the size, cost, and significant image acquisition time of MRI, the ionizing radiation risk of CT and x-ray fluoroscopy, the requirement of matching medium contact and poor resolution of ultrasound. Furthermore, all of these techniques are inadequate to identify the last residual cells that remain in the resection bed. Agiltron, in collaboration with Wayne State University, proposes to develop a robust, sensitive, selective, and low cost Raman image device for molecular diagnostics of tissue and facilitate intraoperative diagnosis and tumor margin assessment. Raman imaging is an optical technique that offers quantitative and bond-specific structural information and is thus able to detect subtle biochemical differences between the tissue samples. It is non-invasive and can be performed in vivo to provide a real-time diagnosis. The key innovation of our approach is to develop novel wavelength-tunable near infrared filters that have large clear aperture, fine continuous tuning resolution, excellent stability and high dynamic range. This advanced design offers a multiplicity of attributes that overcome the deficiencies associated with conventional approaches. The integration of this high throughput tunable filter into a wide field Raman imaging system will enable us to acquire high signal-to-noise ratio, high spectral resolution, and high spatial resolution Raman images with acquisition times an order of magnitude shorter than existing systems. Furthermore, the large clear aperture of the filter will enable us to acquire Raman images with a field-of-view and working distance comparable to those of intraoperative surgical fluorescence cameras. The proposed Raman imaging system has the potential to offer a superior solution for intraoperative tumor margin delineation than existing fluorescence based systems without the need to administrate contrast agents and not being affected by the presence of tissue auto-fluorescence. The specific aims of the Phase I research are: 1) Design, fabricate and test the integrated tunable filters. 2) Assemble a prototype wide field Raman imaging system with long working distance and large imaging area. 3) Acquire high quality Raman images of in-vitro normal brain tissues and tumors. 4) Demonstrate that the images can be used to differentiate tumors from normal tissues with high sensitivity and high specificity.
描述(由申请人提供):神经外科医生在原发性脑肿瘤(如神经胶质瘤)的治疗中使用术中成像技术,以实现病理组织的最大外科手术切除,同时使必需区域保持完整。当前的成像技术包括磁共振成像(MRI),计算机断层扫描(CT),X射线荧光镜和超声检查。它们的广泛使用受到MRI的大小,成本和显着的图像采集时间的抑制,CT和X射线荧光镜检查的电离辐射风险,匹配培养基接触的要求以及超声分辨率较差的要求。此外,所有这些技术都不足以确定保留在切除床中的最后残留细胞。 Agiltron与韦恩州立大学合作,提议开发一种可靠,敏感,选择性和低成本的拉曼图像装置,用于组织的分子诊断,并促进术中诊断和肿瘤边缘评估。拉曼成像是一种光学技术,可提供定量和键的特异性结构信息,因此能够检测到微妙的 组织样品之间的生化差异。它是无创的,可以在体内进行实时诊断。我们方法的关键创新是开发具有大量清晰光圈,良好连续调整分辨率,出色稳定性和高动态范围的新型波长近红外滤波器。这种高级设计提供了多种属性,可以克服与常规方法相关的缺陷。这种高吞吐量可调节过滤器将其集成到宽场拉曼成像系统中,将使我们能够获得高信噪比,高光谱分辨率和高空间分辨率的拉曼图像,其获取时间比现有系统短。此外,滤波器的较大透明光圈将使我们能够以视野和工作距离获得与术中手术荧光摄像头相当的拉曼图像。所提出的拉曼成像系统具有比现有基于荧光的系统的术中肿瘤边缘描述提供的优越解决方案,而无需管理对比度,并且不受组织自动荧光的影响。第一阶段研究的具体目的是:1)设计,制造和测试集成的可调滤镜。 2)组装一个原型宽场拉曼成像系统,具有较长的工作距离和较大的成像区域。 3)获取体外正常脑组织和肿瘤的高质量拉曼图像。 4)证明这些图像可用于将肿瘤与高灵敏度和高特异性的正常组织区分开。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

LEYUN ZHU其他文献

LEYUN ZHU的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('LEYUN ZHU', 18)}}的其他基金

Compact all-fiber based CARS microscope for biomedical imaging
用于生物医学成像的紧凑型全光纤 CARS 显微镜
  • 批准号:
    8314945
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 24.62万
  • 项目类别:
Novel Raman Method for Molecular Analysis of Tissue
用于组织分子分析的新型拉曼方法
  • 批准号:
    6689035
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 24.62万
  • 项目类别:
Nanoprobes for Molecule-Specific Contrast Enhancement
用于分子特异性对比度增强的纳米探针
  • 批准号:
    6551178
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 24.62万
  • 项目类别:
ULTRAFAST STUDIES OF BACTERIORHODOPSIN AND RHODOPSIN
细菌视紫红质和视紫红质的超快研究
  • 批准号:
    2882884
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 24.62万
  • 项目类别:
ULTRAFAST STUDIES OF BACTERIORHODOPSIN AND RHODOPSIN
细菌视紫红质和视紫红质的超快研究
  • 批准号:
    2668382
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 24.62万
  • 项目类别:
ULTRAFAST STUDIES OF BACTERIORHODOPSIN AND RHODOPSIN
细菌视紫红质和视紫红质的超快研究
  • 批准号:
    2019620
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 24.62万
  • 项目类别:

相似国自然基金

区域医疗一体化对基层医疗机构合理用药的影响及优化策略——基于创新扩散理论
  • 批准号:
    72304011
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    20 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高温与臭氧复合暴露对我国心脑血管疾病寿命损失年的区域分异影响及未来风险预估研究
  • 批准号:
    42305191
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
纳米结构和低压协同影响下接触线区域蒸发液体的界面作用和界面传递特性
  • 批准号:
    52376053
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
碳边境调节机制对我国区域经济、社会和环境协调发展的影响——考虑企业所有制异质性的研究
  • 批准号:
    72303240
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
太平洋和大西洋年代际海温模态对大湄公河次区域夏季降水变化的协同影响研究
  • 批准号:
    42375050
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Executive functions in urban Hispanic/Latino youth: exposure to mixture of arsenic and pesticides during childhood
城市西班牙裔/拉丁裔青年的执行功能:童年时期接触砷和农药的混合物
  • 批准号:
    10751106
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24.62万
  • 项目类别:
Implementation of Innovative Treatment for Moral Injury Syndrome: A Hybrid Type 2 Study
道德伤害综合症创新治疗的实施:2 型混合研究
  • 批准号:
    10752930
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24.62万
  • 项目类别:
The Proactive and Reactive Neuromechanics of Instability in Aging and Dementia with Lewy Bodies
衰老和路易体痴呆中不稳定的主动和反应神经力学
  • 批准号:
    10749539
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24.62万
  • 项目类别:
Fluency from Flesh to Filament: Collation, Representation, and Analysis of Multi-Scale Neuroimaging data to Characterize and Diagnose Alzheimer's Disease
从肉体到细丝的流畅性:多尺度神经影像数据的整理、表示和分析,以表征和诊断阿尔茨海默病
  • 批准号:
    10462257
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.62万
  • 项目类别:
MAIT cells in lupus skin disease and photosensitivity
MAIT 细胞在狼疮皮肤病和光敏性中的作用
  • 批准号:
    10556664
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24.62万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了