DPM宽光谱超分辨智能内窥镜分子成像系统应用前景展望

近日,根据《工业和信息化部办公厅国家药品监督管理局综合和规划财务司关于组织开展人工智能医疗器械创新任务揭榜工作的通知》(工信厅联科函〔2021〕247号),经各地各单位推荐、综合评审和网上公示,工业和信息化部办公厅、国家药品监督管理局综合和规划财务司确定了人工智能医疗器械创新任务揭榜入围单位名单并予以公布。作为珠海市唯一入选的企业,DPM公司联合珠海市人民医院、北京大学人民医院、中国食品药品检定研究院以及中国科学院自动化研究所,自主研发的宽光谱超分辨智能内窥镜分子成像系统荣列“智能辅助治疗产品”揭榜单位首位!DPM公司是本次揭榜单位中唯一一家荧光内窥镜企业。

此次入围单位分为“揭榜单位”和“潜力单位”两类。原则上,“揭榜单位”为创新任务攻关主体,鼓励“潜力单位”实施揭榜任务。工业和信息化部、国家药品监督管理局将开展不定期抽查和中期测试评价,根据实际攻关进展和测评排名情况,对“揭榜单位”和“潜力单位”动态调整。同时工业和信息化部将委托相关机构于2023年底前对揭榜任务完成情况进行测评考核,遴选揭榜优胜单位和项目。

肿瘤影像可视化与量化分析研究以分子生物学为立足点,将影像量化特征与多分子事件相关联,挖掘其内在的相关性;以人工智能方法等计算机信息技术为支撑点,对影像特征进行量化分析;最终以临床应用为落脚点,进行精准的疗效评估、个体化诊断和预后预测。宽光谱超分辨智能内窥镜分子成像系统将影像可视化技术与人工智能量化分析方法相结合,有望突破传统诊断方法的瓶颈,促进肿瘤个性化诊疗的发展。

DPM宽光谱超分辨智能内窥镜分子成像系统将构建基于多层感知机的人工智能重建方法实现智能超精准可视化探针分布,构建基于生成对抗的人工智能细节增强方法实现智能增强超清晰可视化成像,构建基于神经架构搜索的实时定量分析方法实现手术区域类病理智能分类。进而赋能内窥镜分子成像系统,提升肿瘤治疗效果。通过精准显影肿瘤真实区域和边界,成像微小神经、血管和淋巴,以及快速智能分类病灶病理类型来提升胃肠、肝胆、胸外等肿瘤手术的临床诊疗效果,并且减少术后复发、提高五年生存率。目前,该系统已在以下领域实现突破性进展:

赋能肿瘤精准外科

由于光子本身的散射和衍射作用,激发光和发射光在生物组织内传播过程中会逐渐变得发散,从而导致医学荧光图像在边界处的对比度和分辨率较低;传统的荧光图像分辨率提高方法主要还是依赖于影像设备硬件性能的提升,而使用图像后处理技术进行图像增强的研究较少。针对上述问题,DPM团队提出了基于生成对抗网络的图像增强方法,在产生锐化边缘的同时有效地减少了假纹理现象。相关研究成果发表在Biomedical optics express上。

在脑胶质瘤手术中,肿瘤边界难以精准识别导致的肿瘤残余和早期复发,严重危害了患者的预后。因此,在手术中通过卷积神经网络(CNN)自动捕获荧光成像特征,帮助神经外科医生区分肿瘤组织和非肿瘤组织,对于改善患者预后至关重要。针对上述临床挑战性难题,DPM团队联合北京天坛医院构建了FL-CNN模型,可在术中实时鉴别肿瘤,AUC达到了0.945。相关研究成果发表在European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging上。

DPM公司核心技术孵化于中国科学院分子影像院重点实验室,是专注于光学分子影像手术导航医疗设备和荧光分子造影剂技术的国家高新技术企业。公司主营业务范围覆盖了自主研发和生产的多系列高端术中光学分子影像手术导航设备、光学分子影像造影剂、磁纳米粒子成像设备。所研发的“近红外荧光成像术中导航系统”获科技部“数字诊疗装备研发”重点专项支持;拥有授权美国发明专利1项,国家专利数十项;核心技术曾获日内瓦国际发明博览会金奖、国际发明博览会金奖、全国发明博览会金奖、国家知识产权局专利优秀奖等。产品曾获国家药监局及北京市药监局创新医疗器械特殊审批绿色通道,目前已有13款产品获国家医疗器械注册证,以及欧盟CE证书。公司牵头联合广东省医疗器械质量监督检验所制定的两项荧光分子影像相关团体标准,在全国团体标准信息平台重点发布;“光学分子影像手术导航系统”获中国医疗器械创新创业大赛一等奖。DPM公司将继续深耕于分子影像领域,为临床输出更多优质、创新的解决方案,助力于中国医疗事业的发展进步。DPM公司将持续秉承“以精准为宗旨,以创新为目标,以人才为资本”的理念,不断开拓进取,用精准求实、创新致远、开放共赢的态度,融合各界创新资源,推动分子影像技术在人类医疗领域的应用及发展!