上技发布丨华山医院“双模态活体成像系统”成果推介

复旦大学附属华山医院创建于1907年，是国家卫生健康委委属医院、复旦大学附属医院和中国红十字会冠名医院。1992年，医院首批通过国家三级甲等医院评审，是国内最著名、最具国际化特色的医教研中心之一。医院共有教育部国家重点学科10个，卫生部国家临床重点专科20个，上海市重中之重临床医学中心4个。

在完成大量医疗任务的同时，科研工作成绩突出，学科建设百花齐放。2016年，医院获批成为全国最高级别的科研平台——国家老年疾病临床医学研究中心，也是复旦大学第一个国家临床医学研究中心。近五年来，科研硕果累累，2014年、2015年、2017年均获得国家科技进步二等奖，国家自然科学基金400余项，发表论文4000余篇，被SCI收录2300余篇。

本期推介

成果名称

双模态活体成像系统

所属领域

光学成像-活体成像、近红外成像、红外热成像

项目介绍

01

痛点问题

在人类与疾病斗争的过程中，能够精确对疾病早期进行诊断和治疗仍然是一个巨大的挑战。常规检测方法诸如ELISA，血常规等离子医学检查方法无法实时观测体内情况，具有一定的滞后性，而影像学检查诸如CT、MRI通常缺乏对特定物质的靶向性，灵敏度和特异性也无法保证，导致无法对实验动物体内进行精准显影，难以获取客观准确的实时定量化数据，无法进行高质量的临床前研究。因此，解决动物实验中实时“看见”目标区域中特定对象的多维时空变化过程是关键技术难题。

02

解決方案

该成果提供一种双模态活体成像系统，通过将短波红外荧光成像和热成像搭建到同一个系统中，实现对实验动物在同一时间点进行探针靶向物质成像以及监测对应区域的温度的实时动态变化，对实验动物特定区域的特定生物集群包括细胞，胶原，病原体等在内的多种物质的变化以及体表温度进行动态示踪，使得相应领域的研究可以更加精准科学。

03

竞争优势分析

现有技术中主要是利用短波红外荧光成像技术对活体动物进行成像，或是利用热成像技术对活体动物进行温度的实时观测。单一的短波红外成像技术或是单一的热成像技术无法在同一时间点完成对实验动物中探针靶向物质的实时动态变化以及实验动物相应区域的实时温度的双模态观察。在医学研究中，对诸如病原体感染-免疫以及利用不同的温度进行治疗等领域的研究不断深入，动物组织内特定对象的变化与区域温度的改变则成为了研究的热点之一，两者的实时变化在实验动物不同的生理或者病理状态下通常存在对应关系，若缺乏有效的装置将两种设备结合在一起将无法对同一动物多维度进行实时监测。

团队搭建的双模态活体成像系统，为国内外第一款将短波红外荧光成像和热成像搭建到同一个系统中的成像平台，具有以下特点：1. 能够在一个系统中同时采用短波红外荧光成像和热成像技术；2.可以实现动物特定区域的特定生物集群包括细胞，胶原，病原体在内的多种物质的变化及体表温度进行示踪；3.配备气体麻醉机，可以在成像的同时实时进行动物模型制作。以上特点使得此技术具备解决活体中对特定对象的多维时空变化过程这一关键技术难题的潜力。

04

市场应用前景

该成果可以应用于多个领域，包括细胞，胶原，病原体在内的多种物质的变化及体表温度进行示踪。单以体内细菌示踪这一应用领域为例，据统计，在骨科运动医学领域，每年新增关节术后感染患者超过4万例，关节感染的平均每次治疗费用一般为非感染关节手术的5倍，是目前骨科与运动医学领域中最为棘手的临床问题。若能实现对细菌载量和术后关键区域温度进行实时监测，就有希望对术后感染这一临床难治的灾难性术后并发症的发病机制和发病规律进行解析，有助于尽早发现感染征象，降低潜在的进一步感染风险，提升患者预后和加快功能恢复。本团队希望通过这一发明改善现有活体内无法对细胞、胶原、病原体以及炎症程度同步实时示踪的瓶颈问题，推动其在基础研究的应用规模和临床应用转化，丰富其应用场景。

05

发展规划

该成果已形成样机，成功实施小动物体内实时示踪细菌感染、胶原降解、干细胞治疗等复杂过程，尤其是对关节细菌感染后的实时细菌载量和温度变化进行同步观测并利用观测结果解析关节细菌感染。

06

知识产权情况

目前获得专利授权1项。

合作需求

寻找投资方，支持后续产品开发上市及新型产品的继续研发。

团队介绍

团队所在的复旦大学附属华山医院运动医学科是中华医学会运动医疗分会第四届主委所在单位，是中国运动医学创始单位之一。在2024年发布的《2023 年度中国医院专科声誉排行榜》中，专科声誉排名全国第二，现拥有“运动医学”及“运动康复”两个国家卫健委临床重点专科，是ISAKOS 在中国唯一授权认证的“关节镜与运动创伤教育培训中心”，并牵头建设了“一带一路”国际运动医学培训中心。

联系方式

联系人：王老师
电话：13012579892

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