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1 成果簡介乳腺癌的發(fā)病率占女性全身各種惡性腫瘤的 7-10%，發(fā)病率位居大城市女性腫瘤的第一位，已成為最威脅女性健康的疾病，且呈逐年升高、越來越年輕化的趨勢。 本成果立足于微電流能夠在電極表面產(chǎn)生大量的氧化自由基，通過透化作用進入細胞，以及使得細胞內(nèi) Ca2+ 濃度大量增加，從而造成細胞死亡的特點，針對放療、化療等腫瘤治療方法過程復雜、療效不夠理想、治療后易復發(fā)、毒副作用大等問題，研發(fā)出利用中頻交變微電流抑制乳腺癌的新方法， 所采用中頻交變微電流的頻率為 100-300kHz，電流大小為101-103μA，電場強度為 2-4 V/cm，相比較電化學療法，減少了使用者的不愉快感及毒副作用；相比較陡脈沖電場的所采用的高電場強度（ >10 kV/cm），使用更安全；而相比較腫瘤治療電場需要長時間不間斷治療，作用時間更短，僅為 30 分鐘，因此中頻交變微電流擁有其自身特有的優(yōu)勢。 該方法證明： 1) 中頻交變微電流可以有效地抑制體外人乳腺癌細胞株 (MCF-7) 增殖，促進細胞凋亡和壞死； 2) 中頻交變微電流殺傷腫瘤細胞的可能機制為影響細胞周期，改變細胞內(nèi)部結構，改變細胞外部結構使細胞表面產(chǎn)生電穿孔； 3) 中頻交變微電流可有效地抑制荷瘤鼠皮下腫瘤的生長，且輔助化療的效果更好； 4) 中頻交變微電流無化療明顯的毒副作用，安全性好。 目前我們實驗室已經(jīng)完成了兩代中頻微電流治療樣機的研發(fā)， 樣機具有雙通道，頻率范圍為 10-500kHz，內(nèi)置多種刺激模式，多種刺激波形，并且已經(jīng)系統(tǒng)完成了細胞實驗并且取得積極效果，目前正進行動物實驗。 上圖 樣機圖片 在中頻微電流腫瘤治療方面，我們是國內(nèi)唯一的設備研發(fā)和實驗研究團隊，我們研究發(fā)現(xiàn)中頻微電流能明顯抑制乳腺癌等細胞增生和動物腫瘤生長， 對此并發(fā)表多篇 SCI 文章，在中頻微電流的藥物增敏作用方面也做了大量研究并取得積極成果。2 效益分析各種乳腺疾病患者比率達 52.4%，大大高于女性其他慢性常見病，其死亡率在我國婦女惡性腫瘤中位列第一，現(xiàn)有的乳腺癌治療手段如手術、放療、化療等均存在殘癌、術后并發(fā)癥等問題。晚期乳腺癌出現(xiàn)多發(fā)轉移、 放化療效果差、 死亡率高。所以，開發(fā)新的乳腺癌治療新技術意義重大，并且前景廣闊。3 合作方式轉讓或者聯(lián)合推廣。4 項目所屬行業(yè)領域醫(yī)療衛(wèi)生。

1 成果簡介乳腺癌的發(fā)病率占女性全身各種惡性腫瘤的 7-10%，發(fā)病率位居大城市女性腫瘤的第一位，已成為最威脅女性健康的疾病，且呈逐年升高、越來越年輕化的趨勢。 本成果立足于微電流能夠在電極表面產(chǎn)生大量的氧化自由基，通過透化作用進入細胞，以及使得細胞內(nèi) Ca2+ 濃度大量增加，從而造成細胞死亡的特點，針對放療、化療等腫瘤治療方法過程復雜、療效不夠理想、治療后易復發(fā)、毒副作用大等問題，研發(fā)出利用中頻交變微電流抑制乳腺癌的新方法， 所采用中頻交變微電流的頻率為 100-300kHz，電流大小為101-103μA，電場強度為 2-4 V/cm，相比較電化學療法，減少了使用者的不愉快感及毒副作用；相比較陡脈沖電場的所采用的高電場強度（ >10 kV/cm），使用更安全；而相比較腫瘤治療電場需要長時間不間斷治療，作用時間更短，僅為 30 分鐘，因此中頻交變微電流擁有其自身特有的優(yōu)勢。 該方法證明： 1) 中頻交變微電流可以有效地抑制體外人乳腺癌細胞株 (MCF-7) 增殖，促進細胞凋亡和壞死； 2) 中頻交變微電流殺傷腫瘤細胞的可能機制為影響細胞周期，改變細胞內(nèi)部結構，改變細胞外部結構使細胞表面產(chǎn)生電穿孔； 3) 中頻交變微電流可有效地抑制荷瘤鼠皮下腫瘤的生長，且輔助化療的效果更好； 4) 中頻交變微電流無化療明顯的毒副作用，安全性好。 目前我們實驗室已經(jīng)完成了兩代中頻微電流治療樣機的研發(fā)， 樣機具有雙通道，頻率范圍為 10-500kHz，內(nèi)置多種刺激模式，多種刺激波形，并且已經(jīng)系統(tǒng)完成了細胞實驗并且取得積極效果，目前正進行動物實驗。 上圖 樣機圖片 在中頻微電流腫瘤治療方面，我們是國內(nèi)唯一的設備研發(fā)和實驗研究團隊，我們研究發(fā)現(xiàn)中頻微電流能明顯抑制乳腺癌等細胞增生和動物腫瘤生長， 對此并發(fā)表多篇 SCI 文章，在中頻微電流的藥物增敏作用方面也做了大量研究并取得積極成果。2 效益分析各種乳腺疾病患者比率達 52.4%，大大高于女性其他慢性常見病，其死亡率在我國婦女惡性腫瘤中位列第一，現(xiàn)有的乳腺癌治療手段如手術、放療、化療等均存在殘癌、術后并發(fā)癥等問題。晚期乳腺癌出現(xiàn)多發(fā)轉移、 放化療效果差、 死亡率高。所以，開發(fā)新的乳腺癌治療新技術意義重大，并且前景廣闊。3 合作方式轉讓或者聯(lián)合推廣。4 項目所屬行業(yè)領域醫(yī)療衛(wèi)生。

XM-RX高級乳腺視診與觸診檢查模型 ? 一、功能特點： ■ XM-RX高級乳腺視診與觸診檢查模型采用高分子材料制成，仿真度高。 ■ 模型為成年女性軀干，體表標志明顯，包括：兩側的鎖骨、腋窩和乳房，便于操作定位。 ■ 用于乳房腫塊觸診訓練，在乳房內(nèi)安置了良性和惡性腫瘤腫塊，可依據(jù)觸診時腫塊的位置、大小、質(zhì)地、移動或固定等特點加以比較鑒別，明確診斷。 ? 二、顯示結構： ■ 乳房癌位于乳房外上方象限，質(zhì)地硬，固定，表面不規(guī)則，約3cm大小。 ■ 乳房纖維腺瘤（良性）位于乳房內(nèi)上方象限，質(zhì)地硬，似橡皮感覺，可移動，約2cm大小。 ■ 頸部鎖骨上淋巴結腫大位于鎖骨上方，淋巴結腫大，約c1m大小，質(zhì)地堅硬。 ■ 乳房癌位于乳房外上方象限，質(zhì)地硬，固定，表面不規(guī)則，約3cm大小，表面皮膚凹陷。 ■ 腋淋巴結腫大，黃豆大小，質(zhì)地中等，可移動。 ■ 乳頭凹陷。 ■ 皮膚凹陷。 ■ 橘皮樣變。 ■ 乳頭破潰、出血。 ■ 腋淋巴結、腋淋巴結腫大，質(zhì)地硬，大小各一個，粘連固定。 ? 三、標準配置： ■ 乳腺癌視診與觸診檢查操作模型：1個 ■ 說明書：1冊 ■ 保修卡合格證：1張

450mm×250mm×300mm，八大行星模型，大致區(qū)分大小（直徑），有公轉軌道，可手動操作。

南開大學計算機學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，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，相關技術人員深入湖北疫區(qū)合作醫(yī)院，將智能診斷技術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) 初步實驗和應用結果表明，利用各級醫(yī)院普遍使用的CT影像獲取設備，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致的量化分析技術。 新冠肺炎AI系統(tǒng)具有三大重要功能：快速篩查及預警提示、數(shù)字化精準輔助診斷與病程監(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。

北京航空航天大學生物與醫(yī)學工程學院生物光學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基礎。在自有核心技術的支撐下，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、藥物動力學和毒理評估、生物和醫(yī)用材料在體評估、疾病預測等領域提供了革命性的全新研究手段。 主要性能指標：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撲精度500um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撲透射均一成像去除自發(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）

經(jīng)過8年努力，一項由復旦大學附屬腫瘤醫(yī)院乳腺外科主任邵志敏教授領銜的三陰性乳腺癌臨床試驗研究成果，在全球腫瘤學頂尖雜志《臨床腫瘤學雜志》（Journal of Clinical Oncology）在線發(fā)表。這項被譽為三陰性乳腺癌治療的“中國方案”證實，在傳統(tǒng)化療基礎上聯(lián)合卡培他濱的輔助化療方案，使三陰性乳腺癌患者5年無病生存率提高至86.3%，有效降低復發(fā)風險41%。

目的：基于國家重點研發(fā)計劃項目“乳腺癌循環(huán)腫瘤細胞成像和檢測數(shù)字診療新技術研究” ，從目前臨床循環(huán)腫瘤細胞在實踐診斷中迫切需要解決的問題入手，研發(fā)乳腺癌循環(huán)腫瘤細胞智能檢測系統(tǒng)，為乳腺癌檢測提供嶄新的檢測平臺體系。方法：本系統(tǒng)創(chuàng)新性地將微流控技術與表面增強拉曼檢測以及人工智能算法聯(lián)用，通過 3D 打印微流控芯片分離出血液樣本中的循環(huán)腫瘤細胞，利用表面增強拉曼檢測技術采集分離出的細胞信號，結合人工智能算法比對分析得出細胞的種類以及分子分型。結果：本項目在綜合考慮技術水平與市場需求的前提下，實現(xiàn)了用 5mL 血液在 1 小時內(nèi)獲得樣本中循環(huán)腫瘤細胞的檢測結果，同時保障了結果的準確性。結論：該項目滿足了市場對乳腺癌的非侵入性快速檢測方法的需求，提高了乳腺癌檢測的效率和準確率，將檢測成本降低了 70% 以上，有利于乳腺癌檢測的推廣及普及，對促進人類健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重大意義。 本系統(tǒng)創(chuàng)新性地將 3D 打印微流控芯片與拉曼檢測聯(lián)用，實現(xiàn)了循環(huán)腫瘤細胞的檢測與分類一體化，極大地縮短了檢測時間，提高了檢測效率與準確率，目前處于樣機階段。 我們還考慮到檢測成本和對人體的傷害程度，將一次性消耗成本控制在百元級別，每次僅需 5mL 血液，實現(xiàn)了廉價安全的腫瘤檢測，讓人們用得起，用得放心。 從市場上來看，循環(huán)腫瘤細胞檢測正成為一個量大面廣的龐大市場，而因為基于循環(huán)腫瘤細胞的腫瘤檢測具有廉價、高效、靈敏度高、對臨床治療指導性強等特性，這種具有明顯優(yōu)勢的檢測方式已成為大勢所趨。盡管該檢測目前尚未被應用于臨床工作中， 但相信該檢測系統(tǒng)可以為臨床診斷和科研工作提供可靠的檢測方法。相信我們的技術能夠為廣大的患者帶來健康和幸福。對技術成果，非涉密技術方案進行簡要介紹。 主要技術指標 （1）拉曼增強材料，拉曼增強因子達到 1.0×105； （2）3D 打印類河灣截面微流控芯片，腫瘤細胞慣性聚焦效果與粒子濃度之間存在線性關系，線性度達 98.38 %； （3）腫瘤細胞的回收率達到 90.0 %，腫瘤細胞的富集比達到 1.90 倍； （4）檢測范圍達到 0-1000 個，檢測下限達到 1 個細胞，且多次試驗之間偏差較小，不存在系統(tǒng)性變化； （5）微流控動態(tài)流體 SERS 檢測平臺，具有優(yōu)異的穩(wěn)定性（RSD 為 1.90%）和重復性（RSD 為 4.98%），可以作為標準化的細胞 SERS 檢測方法； （6）開發(fā)了基于局部對稱重加權懲罰最小二乘的拉曼基線校正預處理方法、基于KNN 算法的拉曼光譜分析方法以及基于預處理組合的拉曼光譜分析方法等多種拉曼光譜數(shù)據(jù)分析方法； （7）建立了腫瘤細胞拉曼光譜標準數(shù)據(jù)庫，并開發(fā)了乳腺癌循環(huán)腫瘤細胞檢測軟件，實現(xiàn)細胞拉曼光譜數(shù)據(jù)的自動化處理分析； （8）構建了乳腺癌循環(huán)腫瘤細胞檢測分析系統(tǒng)，并完成了臨床樣品的初步驗證及后續(xù)方案的設計。

乳腺增生病是婦女的一種常見病、多發(fā)病，占乳腺疾病的首位，國內(nèi)報道其發(fā)病率為 10％左右，其中 2～4％可發(fā)生囊性增生引發(fā)癌變；此外本病在部分男性中也有發(fā)生；因此提高乳腺增生病的療效至關重要。 目前乳腺增生病的西醫(yī)藥物治療多采用激素替代療法，但激素治療副作用大，療效不確切、不鞏固，易產(chǎn)生內(nèi)分泌紊亂。中醫(yī)對乳腺增生病的病因和發(fā)病機制有比較統(tǒng)一的認識，中醫(yī)治療乳腺增生病具有臨床療效確切和副作用小等優(yōu)點，展示了良好的發(fā)展前景。 

本項目旨在充分挖掘數(shù)字化超聲影像的醫(yī)學內(nèi)涵，運用數(shù)據(jù)處理和超聲 圖像三維重構技術，深度探索胎兒健康相關指標之間的關聯(lián)性，采用定量分 析的科學方法在已有標準上進行優(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。 醫(yī)學圖像三維重建是通過計算機圖形學、數(shù)字圖像處理技術、計算機 可視化以及人機交互等技術，把二維的醫(yī)學圖像序列轉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。在 進行醫(yī)學圖像三維重建之前，首先需要對醫(yī)學影像設備輸出的圖像數(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。通過分割技術提取出醫(yī)學圖像序列中 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、多種剖面顯示、透視內(nèi)部結構功能，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)外的圖像處理技術都比較成熟，對于圖像重構的技術也非常的 成熟，但大都是從二維圖像進行重構。對于將超聲影像結合圖像處理，再進 行三維重構的技術在國內(nèi)的是領先的，二維醫(yī)學圖像已經(jīng)不能滿足人們對測 量精準度、可預見性的需求了，此時用超聲圖像進行三維重構將面臨巨大的市 場。