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南開大學(xué)計算機學(xué)院程明明教授團隊與北京推想科技有限公司的聯(lián)合團隊，在CT影像智能診斷方面有緊密的合作基礎(chǔ)，并在前期研究中取得豐富的成果。 自新冠肺炎疫情爆發(fā)以來，相關(guān)技術(shù)人員深入湖北疫區(qū)合作醫(yī)院，將智能診斷技術(shù)用于新冠病毒的篩查。武漢同濟醫(yī)院過去幾周實際發(fā)生的475例疑似肺炎CT數(shù)據(jù)當(dāng)中，人工智能(AI)對于疑似肺炎CT的敏感度為98.32%，對于同時期140例有癥狀但是確認(rèn)非肺炎患者的CT特異度為82.14%。該系統(tǒng)為一線醫(yī)生篩查提供了重要幫助。  武漢同濟醫(yī)院醫(yī)生正在使用CT影像AI篩查系統(tǒng) 初步實驗和應(yīng)用結(jié)果表明，利用各級醫(yī)院普遍使用的CT影像獲取設(shè)備，以及人工智能在線篩查系統(tǒng)，有望為新冠病毒防控工作提供智能輔助的雙保險，極大提升篩查效率。在與新冠病毒爭分奪秒的戰(zhàn)役中取得先機。該項目目前已完成具有較強實用性的版本，可以為防疫工作提供實質(zhì)性輔助。研究團隊還在積極探索更高的檢測精度和更細(xì)致的量化分析技術(shù)。 新冠肺炎AI系統(tǒng)具有三大重要功能：快速篩查及預(yù)警提示、數(shù)字化精準(zhǔn)輔助診斷與病程監(jiān)控、區(qū)域疫情實時監(jiān)控。該系統(tǒng)已在國內(nèi)包括疫區(qū)在內(nèi)的40家醫(yī)院應(yīng)用部署，數(shù)據(jù)累積8.1萬份，為進一步提升系統(tǒng)性能奠定了基礎(chǔ)。

北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院生物光學(xué)影像實驗室長期開展熒光分子影像研究，在二維和三維熒光分子影像方面積累了豐富的技術(shù)基礎(chǔ)。在自有核心技術(shù)的支撐下，充分調(diào)研市場需求，自主研發(fā)了熒光分子影像儀產(chǎn)品Fluoracle。 熒光分子影像可直接在活體上提供細(xì)胞和分子水平上的二維和三維定量和特異性成像，突破了傳統(tǒng)的切片觀察手段的局限，為動植物疾病機理研究、藥物動力學(xué)和毒理評估、生物和醫(yī)用材料在體評估、疾病預(yù)測等領(lǐng)域提供了革命性的全新研究手段。 主要性能指標(biāo)：三維定量和分析生物發(fā)光、熒光三維定量（~1mm高空間分辨率）和自動分析三維輪廓拓?fù)渚?00um反射自發(fā)熒光扣除光譜分析算法自動扣除自發(fā)熒光干擾透射掃描均一成像自定義拓?fù)渫干渚怀上袢コ园l(fā)熒光干擾相機傳感器sCMOS量子效率500-700nm>85%； 400-900nm>30%成像像素2064x2056可檢測最小發(fā)光70 photons/s/sr/cm2視野3.9cmx3.9cm ~ 23x23 cm光源氙燈激發(fā)熒光濾光片8~16選配熒光濾光片8~16選配成像密室空間40x50x35cm（寬x深x高）成像系統(tǒng)空間120x60x90cm（寬x深x高）

道路網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃在對城市現(xiàn)有道路評價分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合城市用地布局形態(tài)和城市的拓展方向，對不同等級道路網(wǎng)絡(luò)進行合理的梳理和規(guī)劃。規(guī)劃路網(wǎng)力求達(dá)到對外交通與城市 交通的駁接轉(zhuǎn)換合理，城市各功能片區(qū)間交通便捷、通達(dá)，城市內(nèi)部交通暢通有序，為城市 交通環(huán)境改善創(chuàng)造理想的基礎(chǔ)條件。

道路網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃在對城市現(xiàn)有道路評價分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合城市用地布局形態(tài)和城市的拓展方向，對不同等級道路網(wǎng)絡(luò)進行合理的梳理和規(guī)劃。規(guī)劃路網(wǎng)力求達(dá)到對外交通與城市交通的駁接轉(zhuǎn)換合理、城市各功能片區(qū)間交通便捷、通達(dá)，城市內(nèi)部交通暢通有序，為城市交通環(huán)境改善創(chuàng)造理想的基礎(chǔ)條件。

項目背景無人駕駛和輔助駕駛系統(tǒng)具有巨大的商業(yè)應(yīng)用前景，基于視覺的道路場景理解是無人駕駛和輔助駕駛系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。本項目可在提高安全性、提高道路通行能力、異常事件監(jiān)測與報警方面，提供便捷易用的解決方案。研究成果：(1)針對道路目標(biāo)檢測中的遮擋、光照、樣本不均衡等問題，提出多項有效解決措施。(2)針對道路標(biāo)識線中的遮擋、磨損、光照等問題，提出多項有效解決措施。

寒區(qū)道路病害防治與保障技術(shù)，主要通過野外調(diào)研、室內(nèi)試驗、理論分析、野外監(jiān)測以及數(shù)值模擬相結(jié)合的研究手段，對寒區(qū)熱管傳熱參數(shù)及其高等級公路的降溫效果、穩(wěn)定性和防治技術(shù)進行了研究，篩選出了影響熱管路基傳熱特性的主要因素。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 寒區(qū)道路病害防治與保障技術(shù)，主要通過野外調(diào)研、室內(nèi)試驗、理論分析、野外監(jiān)測以及數(shù)值模擬相結(jié)合的研究手段，對寒區(qū)熱管傳熱參數(shù)及其高等級公路的降溫效果、穩(wěn)定性和防治技術(shù)進行了研究，篩選出了影響熱管路基傳熱特性的主要因素，揭示了環(huán)境條件、熱管幾何結(jié)構(gòu)、埋設(shè)方式等因素對熱管傳熱特性的影響規(guī)律，確定了路基中熱管傾斜角度以及長度比等關(guān)鍵參數(shù)的合理取值，通過室內(nèi)試驗和野外監(jiān)測，篩選出了寒區(qū)降溫效果和穩(wěn)定性較好的熱管復(fù)合路基，給出了在氣候變暖條件下，能夠有效保證寒區(qū)區(qū)寬幅高等級公路穩(wěn)定性的熱管復(fù)合路基結(jié)構(gòu)，并利用數(shù)值模擬的手段，提出了適用于寒區(qū)寬幅高等級公路的新型遮陽通風(fēng)路基結(jié)構(gòu)，可為川藏高速、青藏高速公路、滇西北高速公路等寒區(qū)高等級公路的建設(shè)提供科學(xué)參考。 圖1 多年凍土區(qū)高等級公路研究路線 我國寒區(qū)范圍廣闊，有著強烈的道路工程建設(shè)需求，國家的交通網(wǎng)規(guī)劃中寒區(qū)是新的建設(shè)熱點區(qū)域之一，如圖2所示。滇西北位于北緯24°38'~29°15'、東經(jīng)98°05'~101°16'之間，面積為7.98萬平方km，地處青藏高原與云貴高原的過渡地帶，位于喜馬拉雅山脈東部的橫斷山脈縱向嶺谷區(qū)，其中怒江、瀾滄江、金沙江最近處僅64km左右，形成獨特的“三江并流”奇觀。受青藏高原抬升和眾多河流切割影響，縱向嶺谷相間分布，山高谷深，地形起伏極大，擁有南亞熱帶、中亞熱帶、北亞熱帶、暖溫帶、溫帶、寒溫帶和寒帶等多種氣候類型，多數(shù)地區(qū)氣候寒冷，地勢險峻，土壤瘠薄，生態(tài)環(huán)境極其脆弱。 圖2 中國公路自然區(qū)劃圖 強烈的大溫差變化使得道路路基具有明顯的溫度效應(yīng)，再輔以西南地區(qū)降雨量大的特點，加劇了道路路基的損傷變形和病害的產(chǎn)生。這些病害在川藏公路等低等級道路運營中危害較小，但是像川藏鐵路和川藏高速公路這種高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求的國家重大基礎(chǔ)設(shè)施工程，極易造成重大的交通安全隱患。因此，在川藏交通通道內(nèi)，亟需調(diào)查道路路基病害現(xiàn)狀，分析建立路基水熱力耦合計算模型，深入理解道路路基病害形成機理，并提出合理的道路路基病害治理措施，評價復(fù)雜工程環(huán)境下道路路基長期服役性。 因此，正開展以下工作：以川藏通道內(nèi)路基為研究對象，通過現(xiàn)場調(diào)查和文獻調(diào)研川藏通道內(nèi)季節(jié)性凍土道路路基現(xiàn)場實際存在工程病害問題現(xiàn)狀，研究川藏通道季節(jié)性凍土路基在氣溫、降雨、地下水、交通荷載類型、積雪和地震等特殊條件下的工作狀態(tài)，分析路基病害問題及發(fā)生機理，初步確定產(chǎn)生路基病害的主要因素；采取理論研究、室內(nèi)試驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的研究手段，闡釋復(fù)雜工程環(huán)境（氣溫、降雨、地下水、交通荷載類型、積雪和地震等）作用下季節(jié)凍土區(qū)路基水熱力相互作用機理，建立路基水熱力相互作用計算模型，開展季節(jié)凍土區(qū)路基溫度場、水分場和應(yīng)力（變形）場的數(shù)值模擬，進行室內(nèi)大型模型試驗，評估季節(jié)凍土區(qū)路基土體凍脹區(qū)、水分聚集區(qū)和塑性區(qū)等變化規(guī)律，綜合考慮土體應(yīng)力集中和塑性區(qū)特征，明晰季節(jié)凍土區(qū)道路凍融災(zāi)害機理，提出路基病害發(fā)生的判別依據(jù)，揭示路基凍害形成機制及主控因素，進而提出相應(yīng)的季節(jié)凍土區(qū)新型路基結(jié)構(gòu)，評價其服役狀態(tài)（穩(wěn)定、劣化、破壞等）。

本項目旨在充分挖掘數(shù)字化超聲影像的醫(yī)學(xué)內(nèi)涵，運用數(shù)據(jù)處理和超聲 圖像三維重構(gòu)技術(shù)，深度探索胎兒健康相關(guān)指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性，采用定量分 析的科學(xué)方法在已有標(biāo)準(zhǔn)上進行優(yōu)化，實現(xiàn)基于超聲影像的胎兒健康數(shù)字化篩 查的目標(biāo)。 醫(yī)學(xué)圖像三維重建是通過計算機圖形學(xué)、數(shù)字圖像處理技術(shù)、計算機 可視化以及人機交互等技術(shù)，把二維的醫(yī)學(xué)圖像序列轉(zhuǎn)換為三維圖像在屏幕 上顯示出來，并根據(jù)需要為用戶提供交互處理手段的理論、方法和技術(shù)。在 進行醫(yī)學(xué)圖像三維重建之前，首先需要對醫(yī)學(xué)影像設(shè)備輸出的圖像數(shù)據(jù)按照 疾病診斷的需要進行必要的分割。圖像分割是將圖像中互不相交的區(qū)域分離 開來，被分離開來的每一個區(qū)域都必須滿足特定的區(qū)域一致性。進行圖像分 割的目的是為了定量定性分析的需要，提取出圖像中感興趣的區(qū)域，同時它 也是利用圖像進行三維可視化的基礎(chǔ)。通過分割技術(shù)提取出醫(yī)學(xué)圖像序列中 的感興趣的組織器官或病變體后，就可以通過三維重建技術(shù)重建出這些被提 取的組織器官或病變體。重建的圖像除外觀逼真、富有立體感外，還具有任 意角度旋轉(zhuǎn)、多種剖面顯示、透視內(nèi)部結(jié)構(gòu)功能，可以將醫(yī)療影像數(shù)據(jù)的真實 感官效果展示給診斷人員。市場及經(jīng)濟效益分析： 如今國內(nèi)外的圖像處理技術(shù)都比較成熟，對于圖像重構(gòu)的技術(shù)也非常的 成熟，但大都是從二維圖像進行重構(gòu)。對于將超聲影像結(jié)合圖像處理，再進 行三維重構(gòu)的技術(shù)在國內(nèi)的是領(lǐng)先的，二維醫(yī)學(xué)圖像已經(jīng)不能滿足人們對測 量精準(zhǔn)度、可預(yù)見性的需求了，此時用超聲圖像進行三維重構(gòu)將面臨巨大的市 場。

納米分子探針是一類能準(zhǔn)確回答生物醫(yī)學(xué)問題的功能性物質(zhì), 它介于藥物與傳統(tǒng)醫(yī)療器械之間，具有 “看得早、準(zhǔn)、全”特征，是可視化探測分子細(xì)胞水平異常的利器，對于檢測早期的腫瘤病變、老年退行 性病變（阿茲海默癥）有重要的潛在價值。已有多種模態(tài)的腫瘤分子探針問世, 它們可通過分子成像對腫 瘤多種惡性表型特征進行檢測, 為腫瘤精準(zhǔn)治療提供依據(jù)。本項成果利用對生物組織高穿透能力的近紅外 激光照射源，激發(fā)磁光熱三模態(tài)納米探針，使其通過分子影像方式提供早期腫瘤病變形態(tài)及其分子生物學(xué) 信息，并在診斷的同時進行光熱-光動力學(xué)聯(lián)合協(xié)同治療，實現(xiàn)早期腫瘤的安全及時診治。上述多模態(tài)納 米探針采用特殊的納米組裝技術(shù)制備，在探針的特異性腫瘤靶標(biāo)掛接、診治效率提升及納米毒性控制三個 關(guān)鍵環(huán)節(jié)都取得了良好的成果，為推動這項探針新技術(shù)的臨床前應(yīng)用打下了堅實的基礎(chǔ)。

該系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)設(shè)計，內(nèi)置8大人體系統(tǒng)700多個影像教學(xué)病例和近2萬道影像學(xué)專業(yè)題庫，實現(xiàn)對影像PBL教學(xué)、題庫練習(xí)、影像學(xué)考試、智能統(tǒng)計分析等主要功能，豐富老師教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。