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　　中(zhong)國(guo)科(ke)學技術(shu)大學杜江峰院(yuan)士領(ling)銜的中(zhong)科(ke)院(yuan)微觀磁共(gong)振重(zhong)點實驗(yan)室(shi)在深度(du)(du)功能醫學電阻(zu)抗(kang)成(cheng)像(xiang)(xiang)技術(shu)上取得(de)重(zhong)要進(jin)展。該實驗(yan)室(shi)劉東研究員等提(ti)出了(le)一種無需訓練(lian)的深度(du)(du)電阻(zu)抗(kang)圖像(xiang)(xiang)重(zhong)建方法，為(wei)電阻(zu)抗(kang)成(cheng)像(xiang)(xiang)技術(shu)在病變組織特異性(xing)判斷中(zhong)的應用開辟了(le)新道(dao)路。該成(cheng)果以“DeepEIT: Deep Image Prior Enabled Electrical Impedance Tomography”為(wei)題(ti)發表在國(guo)際公認的計算機視覺(jue)和人工智能領(ling)域頂(ding)級(ji)期刊《IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence》(IEEE TPAMI，影響因子24.31)上。

　　獲得“低損傷(shang)、高分(fen)辨(bian)、動態實時”的(de)(de)功(gong)能圖(tu)像始終是醫學影(ying)(ying)像技術(shu)研究的(de)(de)核(he)心目標之一。作為(wei)功(gong)能醫學影(ying)(ying)像技術(shu)代表(biao)之一的(de)(de)電阻抗(kang)(kang)成像技術(shu)因無創、無損、無輻射等核(he)心優勢而備(bei)受(shou)關(guan)注，特(te)別(bie)是其在(zai)新冠(guan)病毒導致的(de)(de)急性(xing)呼(hu)吸窘(jiong)迫綜合征患(huan)者的(de)(de)治療中發揮了重要(yao)作用(yong)，越來越被臨床接受(shou)和應用(yong)。然而，實現高質量的(de)(de)圖(tu)像重建是電阻抗(kang)(kang)成像技術(shu)領域(yu)的(de)(de)巨大(da)挑戰。

　　近年來，研究(jiu)團隊利用深(shen)(shen)度學(xue)習(xi)技(ji)術(shu)在(zai)圖(tu)(tu)像重(zhong)建(jian)(jian)、圖(tu)(tu)像去噪(zao)及計算(suan)機視覺等(deng)(deng)領域進(jin)(jin)行了(le)廣泛的(de)先(xian)驗信(xin)息(xi)提取(qu)方法(fa)(fa)的(de)探(tan)索性研究(jiu)。這類方法(fa)(fa)利用深(shen)(shen)度模(mo)型(xing)的(de)特征提取(qu)能(neng)力(li)，從已有(you)數(shu)據(ju)中提取(qu)圖(tu)(tu)像特征，用于(yu)構建(jian)(jian)深(shen)(shen)度圖(tu)(tu)像先(xian)驗,進(jin)(jin)而賦(fu)能(neng)模(mo)型(xing)優化(hua)。近期，研究(jiu)團隊將深(shen)(shen)度圖(tu)(tu)像先(xian)驗技(ji)術(shu)與電(dian)阻(zu)抗(kang)成像技(ji)術(shu)相(xiang)結合，首次實(shi)現(xian)了(le)一(yi)種無需(xu)訓(xun)練的(de)高質(zhi)量(liang)電(dian)阻(zu)抗(kang)圖(tu)(tu)像重(zhong)建(jian)(jian)方法(fa)(fa)。研究(jiu)表明，該(gai)方法(fa)(fa)不僅可以實(shi)現(xian)“一(yi)個模(mo)型(xing)完成多個任務”，具(ju)備(bei)極強的(de)泛化(hua)能(neng)力(li)，而且無需(xu)訓(xun)練就可以完成新任務適(shi)配，在(zai)應用上(shang)具(ju)備(bei)輕量(liang)化(hua)潛力(li)。該(gai)研究(jiu)工作建(jian)(jian)立(li)了(le)電(dian)阻(zu)抗(kang)圖(tu)(tu)像重(zhong)建(jian)(jian)新范式，為電(dian)阻(zu)抗(kang)成像技(ji)術(shu)在(zai)腦(nao)損傷、中風、肺氣腫、乳腺癌等(deng)(deng)疾病(bing)診斷應用領域提供了(le)重(zhong)要的(de)理論支撐，對發展深(shen)(shen)度功能(neng)醫學(xue)影像技(ji)術(shu)具(ju)有(you)重(zhong)要價值。

　　中(zhong)科院微觀磁(ci)共振重(zhong)(zhong)(zhong)點實(shi)驗(yan)(yan)室致力于(yu)(yu)發展(zhan)變革(ge)性的(de)譜學(xue)和(he)影像實(shi)驗(yan)(yan)技(ji)(ji)術(shu)與(yu)裝備，用以解決物理、生物、醫(yi)學(xue)、信息等(deng)學(xue)科領(ling)域的(de)重(zhong)(zhong)(zhong)大科學(xue)問題(ti)，并推動新興技(ji)(ji)術(shu)與(yu)儀器走向實(shi)用化(hua)。2016年(nian)，實(shi)驗(yan)(yan)室組建(jian)(jian)了(le)(le)電(dian)阻(zu)抗(kang)(kang)成像技(ji)(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)團隊(dui)，聚焦圖(tu)像重(zhong)(zhong)(zhong)建(jian)(jian)新理論及新方法研(yan)究(jiu)，在(zai)電(dian)阻(zu)抗(kang)(kang)成像技(ji)(ji)術(shu)領(ling)域取得了(le)(le)一系(xi)列(lie)創新性研(yan)究(jiu)成果。近五(wu)年(nian)發表(biao)包括1篇IEEE TPAMI、10篇IEEE TMI和(he)8篇IEEE TIM在(zai)內的(de)高(gao)水平(ping)論文20余(yu)篇。研(yan)究(jiu)團隊(dui)發展(zhan)了(le)(le)基(ji)于(yu)(yu)隱式幾何(he)(he)的(de)形狀(zhuang)(zhuang)重(zhong)(zhong)(zhong)建(jian)(jian)體系(xi)（IEEE TMI,37(2),451-460,2018、IEEE TMI,39(9),2954-2964,2020），解決了(le)(le)隱式形狀(zhuang)(zhuang)重(zhong)(zhong)(zhong)建(jian)(jian)中(zhong)參數降維的(de)難題(ti)(IEEE TMI,39(6),1917-1929,2020、IEEE TMI,40(2),481-490,2021)；創建(jian)(jian)了(le)(le)基(ji)于(yu)(yu)顯式幾何(he)(he)的(de)形狀(zhuang)(zhuang)重(zhong)(zhong)(zhong)建(jian)(jian)新體系(xi)，首次在(zai)顯式形狀(zhuang)(zhuang)重(zhong)(zhong)(zhong)建(jian)(jian)中(zhong)直接引入先驗(yan)(yan)約束(shu)以顯著提(ti)升圖(tu)像質量(liang)（IEEE TMI,38(11),2533-2544,2019、IEEE TMI,38(12),2937-2948,2019）；提(ti)出了(le)(le)一系(xi)列(lie)應用驅動的(de)動態電(dian)阻(zu)抗(kang)(kang)圖(tu)像重(zhong)(zhong)(zhong)建(jian)(jian)方法，在(zai)國際上率先獲得動物氣胸(xiong)、血胸(xiong)的(de)高(gao)質量(liang)三維動態電(dian)阻(zu)抗(kang)(kang)圖(tu)像(IEEE TMI,38(1),145-155,2019、IEEE TMI,39(12),3801-3812,2020)。

　　上述研究(jiu)得到了國家自(zi)然科(ke)學基金委、科(ke)技部、中科(ke)院等部門的支持。

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