在体微循环代谢功能检测评估方法研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81871396
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    58.0万
  • 负责人：
    李晨曦
  • 依托单位：
    天津大学
  • 学科分类：
    H2705.医学光学成像
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Microcirculation, especially blood perfusion and oxygen metabolism, is very important in maintaining the proper function of metabolism and health. The assessment of microcirculation metabolic plays an important role in monitoring and treatment of acute and chronic diseases. In this research, we propose a new method to achieve the evaluation of microcirculation metabolic function based on the measurement of dynamic scattering and absorption of red blood cell. The research contents include: (1) develop full-field, high resolution, depth resolved and multi-parameter imaging system; 2) based on compressive sensing theory, study the power spectrum estimation with undersampling dynamic scattering signal of red blood cell; improve the accuracy of blood perfusion and velocity distribution; (3) study on the method for determining optical properties with diffuse spectroscopy, improve the accuracy of HbO and Hb detection, achieve the dynamic detection of blood oxygen metabolism; (4) extract dynamic speckle signal of moving RBCs based on the space-time frequency of dynamic scattering signal, achieve single RBC deformation and velocity detection; (5) study individual microcirculation metabolism evaluation method and its clinical application. This study will also provide reference for other blood flow imaging researches.
微循环功能特别是血流灌注与血氧代谢，对于人体新陈代谢与健康十分重要。在体微循环代谢功能检测评价在各种急慢性病变的监测与治疗应用中也起着关键作用。本研究利用红细胞动态散射及吸收信号，针对微循环代谢功能检测评估中存在的科学问题展开研究：（1）开发大视场，高分辨，具有深度分辨能力的多参数成像系统；（2）研究基于压缩感知理论的短样本欠采样红细胞动态散射信号功率谱估计方法，实现血流速度分布与灌注率准确测量；（3）研究基于先验模型的光谱分辨光学参数反构算法，提高HbO与Hb检测精度，实现血氧代谢动态检测；（4）研究基于动态散射信号时空频率特征的单个红细胞运动成像，实现单个红细胞变形运动特征及速度检测；（5）研究个体化精准的微循环代谢功能检测评估方法及临床应用。本研究也将为其他微血流检测研究提供参考。

结项摘要

微循环功能特别是血流灌注与血氧代谢，对于人体新陈代谢与健康十分重要。在体微循环代谢功能检测评价在各种急慢性病变的监测与治疗应用中起着关键作用。本项目从成像方法、系统及临床应用等方面展开研究。围绕核心目标—利用红细胞动态散射与吸收特性进行微循环代谢功能检测展开，开发结合大视场，高分辨，具有深度分辨能力的多参数在体微循环检测系统，实现同时检测在体微循环红细胞动态散射与内源性吸收信号，建立了红细胞动态散射信号功率谱估计方法以及先验模型的光谱分辨光学参数反构算法，解决了微循环血管成像、血流速度与灌注率定量分析、血氧饱和度准确测量等问题。在多源探多曝光扩散散斑系统基础上，研究了不同深度组织血流动力学检测方法。根据在体细胞动态散射特性，提出了基于细胞时间-空间动态相干信号的谱分析方法，实现单个细胞形态及速度检测。综合分析微循环血流、深度组织血流特征，实验验证了微循环血流动力学特征与血压等生理参数之间的关系，建立面向临床应用的在体微循环代谢功能评估方法。项目顺利完成预定研究目标及研究内容，为发展针对微循环急慢性病变的个体化、精准化临床应用方案提供了有力支持。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（5）
In Vivo Measurement Strategy for Near-Infrared Noninvasive Glucose Detection and Human Body Verification
近红外无创血糖检测和人体验证的体内测量策略
  • DOI：
    10.1177/00037028221092474
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Applied Spectroscopy
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Tongshuai Han;Jin Liu;Rong Liu;Wenliang Chen;Mingfei Yao;Xueyu Liu;Qing Ge;Zengfu Zhang;Chenxi Li;Yuxiang Wang;Picheng Zhao;Di Sun;Kexin Xu
  • 通讯作者：
    Kexin Xu
A highly sensitive competitive aptasensor for AFB1 detection based on an exonuclease-assisted target recycling amplification strategy
基于核酸外切酶辅助靶标回收放大策略的高灵敏竞争性适体传感器AFB1检测
  • DOI：
    10.1039/d2ay01617f
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Analytical Methods
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Hongyan Zhan;Si Yang;Chenxi Li;Rong Liu;Wenliang Chen;Xiaoli Wang;Yansong Zhao;Kexin Xu
  • 通讯作者：
    Kexin Xu
Discrimination of corn variety using Terahertz spectroscopy combined with chemometrics methods
太赫兹光谱结合化学计量学方法判别玉米品种
  • DOI：
    10.1016/j.saa.2021.119475
  • 发表时间：
    2021-01-30
  • 期刊：
    SPECTROCHIMICA ACTA PART A-MOLECULAR AND BIOMOLECULAR SPECTROSCOPY
  • 影响因子：
    4.4
  • 作者：
    Yang, Si;Li, Chenxi;Xu, Kexin
  • 通讯作者：
    Xu, Kexin
近红外光谱的头孢类药品成分分析与模型传递方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    光谱学与光谱分析
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    周子堃;李晨曦;王哲;刘蓉;陈文亮;徐可欣
  • 通讯作者：
    徐可欣
Beef Cut Classification Using Multispectral Imaging and Machine Learning Method.
使用多光谱成像和机器学习方法对牛肉进行切割分类
  • DOI：
    10.3389/fnut.2021.755007
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Frontiers in nutrition
  • 影响因子：
    5
  • 作者：
    Li A;Li C;Gao M;Yang S;Liu R;Chen W;Xu K
  • 通讯作者：
    Xu K

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其他文献

甘肃省基本公共服务与人口城镇化的资源配置效率和协调发展研究
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    --
  • 作者：
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  • 作者：
    姚明飞;李晨曦;范颖;陈文亮;徐可欣
  • 通讯作者：
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柔性直流配网中基于暂态高频阻抗比较的方向纵联保护
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    贾科;宣振文;李晨曦;王聪博;李猛;毕天姝
  • 通讯作者：
    毕天姝

其他文献

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利用人体组织中水实现参考测量消除光谱信号中背景漂移方法的研究
  • 批准号：
    81401454
  • 批准年份：
    2014
  • 资助金额：
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  • 项目类别：
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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