動態心臟影像重構雲計算系統是一套運行在雲端的醫學影像數據深度處理軟體。它能夠自動化地讀取心臟CT、MRI影像,重建人體心臟各組織的立體結構,計算任意部位的體積以及心功能參數,將醫生從繁重的人工分析中解放出來,節省計算時間,提高計算精度,輔助臨床醫生進行快速精確的診斷。本系統可以讀取存儲在醫學影像數據管理平臺中的DICOM格式及mha,nii等圖像,自動去除隱私信息,三維重建,並返回關鍵性的診斷指標和三維列印模型。本系統主要服務於心臟疾病輔助診斷,醫學教育和心臟知識健康教育,心臟醫療器械研發等領域。
1)醫生參考重構模型進行手術設計、手術模擬、手術會診、術中對照等一系列操作,突破現有影像工作站對於對超聲、CT斷面、MR斷面均存在視角盲區的局限。解決了臨床心臟病診療中依靠醫生從二維平面推斷病員三維心臟結構的難題。2)醫院無需增加額外設備,無需改變現有治療流程,通過雲服務的方式無縫融合到現有的診療流程。3)基於300例中國人臨床影像經過深度學習而構建,重構精度達到3mm。4)高性能的並行計算集群和專業的3D醫用印表機,1.5小時獲得計算結果,12小時實現心臟模型直達。本項目市場規模巨大。按照《中國心血管病報告2017(概要)》最新發布,心血管病死亡佔居民疾病死亡構成40%以上,中國心血管病患病率及死亡率仍處於上升階段。推算心血管病現患人數2.9億,其中腦卒中1300萬,冠心病1100萬,肺原性心臟病500萬,心力衰竭450萬,風溼性心臟病250萬,先天性心臟病200萬,高血壓2.7億。在各類心臟病診治中,獲取心臟的精細結構是必不可少的一個步驟。由於技術難度受限,本領域目前尚無主導型產品。本項目產生的直接效益:按照全國223 個三級醫院的10%來計算,每天10人次,平均每例利潤20元等保守估計,每年產生持續穩定的直接效益為1600萬元,尚不計算本系統對於心臟診治療的深度服務。且本系統具有大數據和雲計算平臺的核心優勢,運營成本低,無需醫院添加任何設備。 動態心臟影像重構雲計算系統開發人王旭初,男,副教授,博士後,碩士生導師。2007年6月畢業於重慶大學儀器科學與技術專業,獲工學博士學位;同年7月起任職於重慶大學光電工程學院。2012年9月至2016年5月在重慶大學計算機學院計算機科學與技術博士後流動站從事博士後研究,其中2014年在美國北卡大學教堂山分校醫學影像中心從事為期一年的研究。目前主要從事醫學影像分析與三維重建、圖像處理與機器學習、生物特徵識別等方面的理論及應用研究。在心臟影像分析算法及軟體、指紋及人臉和虹膜等身份識別算法及軟體等方面有十餘年的技術積澱。發表學術論文40餘篇,其中SCI、EI等收錄30餘篇,被引用200餘次。近年來主持國家自然科學基金、重慶市應用基礎及前沿技術研究計劃、重慶市自然科學基金、博士後基金特別資助及面上資助、中央高校基金、企業橫向課題等項目。作為技術骨幹主研國家自然科學基金、國家科技基礎條件平臺計劃、國家863計劃、重慶市科技攻關重點項目、重慶市自然科學基金等十餘項課題。曾獲「重慶大學高水平學術期刊論文獎」和「重慶大學優秀博士論文獎」。曾多次為IEEE T-IP.,Pattern Recog.,IET Image Process., IEEE T-SP,IEEE T-SPL, Neurocomput., IEEE T-BME等主流期刊和領域性國際知名會議進行審稿,也是國家自然科學基金、教育部博士點基金等項目的評審專家。卡博替尼為口服酪氨酸激酶抑制劑,同時作用於血管內皮素生長因子2VEGF2和MET,以抑制腫瘤細胞的生長。樂伐替尼也是一種口服激酶抑制劑,它以支持腫瘤增長的多種細胞因子作為靶點,其中包括血管內皮生長因子(VEGF)、成纖維細胞生長因子(FGF)、血小板源生長因子受體(PDGF)等,抑制腫瘤細胞的轉移與生長。4-[(6,7-二甲氧基-4-喹啉基)氧基]苯胺和4-氯-7-甲氧基喹啉-6-甲醯胺作為卡博替尼、樂伐替尼原料藥合成中的關鍵中間體,其合成工藝在國內鮮見報導,因此探索它們的合成工藝具有重要的現實意義。
自2012年、2015年美國FDA分別上市卡博替尼、樂伐替尼兩種新藥以來,其原料藥的合成就一直受到國外專利的保護,但國內對其的需求量很大。因此,我們研究團隊分別以麥氏酸和丙二酸原料經接枝、甲化、關環、上氯等步驟成功合成了4-[(6,7-二甲氧基-4-喹啉基)氧基]苯胺與4-氯-7-甲氧基喹啉-6-甲醯胺,解決了關環等技術步驟的難題,將關環、上氯等技術步驟的收率提升近25%—30%,最終產品的純度達到98%以上。4-[(6,7-二甲氧基-4-喹啉基)氧基]苯胺經歷5步反應目標產品收率達到45%以上;4-氯-7-甲氧基喹啉-6-甲醯胺經歷6步反應,目標產品收率達到40%以上。將該工藝路線經中試研究發現,反應充分,反應重現性良好,各項技術指標正常,目標產品收率達40%—45%,產品純度達98%以上。該研究成果意味著,國內抗癌原料藥卡博替尼、樂伐替尼關鍵中間體的技術路線問題將不再是瓶頸問題。合成這兩種抗癌原料藥的原料價格便宜、方法和工藝非常簡單,產率高,產品純度高,而且生產過程中不會對環境造成汙染,很容易開展下一步工業生產。更多優秀成果持續更新中
重慶大學產業技術研究院項目管理部
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