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最新动态

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理大崭新卫星雷射测距技术 揭示全球海平面上升速度加快 三十年间累计上升约90毫米

全球平均海平面上升是反映气候变化的重要指标。香港理工大学(理大)学者开拓空间大地测量技术的应用,首次成功对全球海洋质量在过去三十年(1993至2022年)的变化进行直接观测,进一步验证全球海洋质量是导致海平面上升的主要因素。是次研究指出,其间全球海平面平均每年上升约3.3毫米,上升速度持续加快,显示气候变化问题日益严峻。研究成果已於《美国国家科学院院刊》发表。 全球平均海平面上升主要由两大因素导致:其一,海洋吸收地球气候系统中约90%的多馀热量,引发海水热膨胀效应,致使海水体积增加;其二,陆地冰川及冰盖融化产生的大量淡水流入海洋,造成海洋质量的增加。因此,对全球海洋质量变化(又称「重静态海平面变化」)进行长期监测,有助了解主导全球平均海平面上升的因素。 理大土地测量及地理资讯学系空间大地测量及地球科学讲座教授丶土地及空间研究院核心成员陈剑利教授联同第一作者及通讯作者丶理大土地测量及地理资讯学系研究助理教授聂宇锋博士带领的研究团队,首次利用卫星雷射测距技术获得时变重力场数据,在1993年至2022年间,对全球海洋质量变化进行直接观测。 过往,科学家透过卫星测高对全球海洋质量的长期观测来估算海平面上升速度,直至2002年「重力恢复及气候实验卫星(GRACE)」发射後,才实现基於卫星重力测量的相关观测。卫星雷射测距是一项传统空间大地测量观测技术,通过雷射精确地测量卫星与地面观测站之间的距离,然而此技术受制於卫星与地面站站点数量有限丶卫星轨道较高,仅能捕捉长波重力信号,且空间分辨率低,因此难以直接应用於监测全球海洋质量变化。 为提高卫星雷射测距技术在估算全球海洋质量变化的精准度,研究团队采用自主研发的正向建模技术,透过整合海洋与陆地边界资讯,成功解决空间分辨率限制带来的讯号泄漏问题,实现对全球海洋质量变化的监测。 是次研究结果显示,全球平均海平面上升速度在1993年至2022年间持续加快,累计上升约90毫米,其中约60%由海洋质量剧增造成。自2005年左右以来,全球平均海平面上升的主要因素为全球海洋质量增加,主要源於格陵兰等地的极地冰盖及陆地冰川加速融化,占全球海洋质量总增量逾80%。 陈剑利教授表示:「近数十年来,气候暖化导致陆地冰川及冰盖加速融化,成为全球海平面上升的主要因素。是次研究透过精确量化全球海洋质量的增加,全面评估其对海平面变化的长期影响,并为验证耦合气候模型提供关键数据,以便有效预测未来海平面变化。」 聂宇锋博士认为:「在扣除海水热膨胀效应後,经由卫星雷射测距分析所得的海洋质量变化,与传统卫星测高技术所得的总体海平面变化高度吻合,证明了卫星雷射测距技术未来有望成为研究气候变化的崭新和重要工具。」

2025年9月1日

研究及创新

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理大65项研究获国家自然科学基金资助 金额及数量较去年增长逾三成

香港理工大学(理大)荣获国家自然科学基金委员会支持,本年度共有65项研究项目成功获得资助,项目金额和数量较去年增长逾三成(34%)。这一佳绩充分彰显理大卓越的创新能力,更反映出大学人才辈出,凭藉高水平的科研为国家建设科技强国注入源源动力。 理大年轻学者凭藉雄厚的科研实力入选「青年科学基金」,当中包括三项「青年科学基金项目(A类)」丶四项「青年科学基金项目(B类)」,以及48项「青年科学基金项目(C类)」。此外,十项卓越科研获「面上项目」资助。 杰出青年学者研究面向世界科学前沿 三位理大学者凭藉在基础研究领域的杰出成就,成功入选「青年科学基金项目(A类)」。该资助旨在支持具备卓越科研能力的年轻学者自主开展创新研究,面向国家重大战略需求,并推动全球科学发展。每个入选项目将获人民币280万元至400万元的资助,为期五年。三位年轻杰出学者分别来自应用数学系丶应用生物及化学科技学系及应用物理学系,研究范畴涵盖数学丶物理丶化学丶工程学丶医疗科学及跨学科领域。 相关项目旨在应对重大科学挑战,其中一项致力於研发新的数值分析理论和数值方法,以解决几何曲率流中的曲面运动及流体自由边界问题。另一项研究围绕透气电子皮肤,提出液态金属超弹纤维网络的创新设计策略,研究成果可望推动柔性电子从「可拉伸」向「可呼吸」的跨越式发展,为智能医疗提供稳定丶舒适且生物相容的可穿戴解决方案。至於第三项研究则利用原位电子显微学技术,深入探讨二维材料的力学丶电子学丶热力学丶相变行为,以及相关的制备与性能,为先进材料科学的技术突破奠定基础。 优秀青年学者引领创新研究 理大在「青年科学基金项目(B类)」亦持续获得重要支持,今年共有四位青年学者成功入选。该资助旨在加快科研人才培养,培育新一代学术研究中坚力量,以推动国内外前沿科学发展,每个入选项目将获得人民币200万元资助,为期三年。四位青年学者分别来自应用数学系丶物流及航运学系丶应用生物及化学科技学系,以及机械工程学系。 四位理大科研人员带领的研究项目涵盖数学丶化学丶管理科学及工程学等多个领域。其中一项研究开拓随机偏微分方程数值方法,其优势在於具备长时间计算稳定性,能够准确预测随机问题中的关键概率讯息和演化规律。另一项研究聚焦供应链风险管理,深入探索技术驱动型风险丶重大突发事件冲击效应,以及商业模式创新过程中各类潜在的风险因素。在化学方面,有研究专注於分子筛双活性位点,通过精准定位Brønsted酸与金属位元点空间分布,阐明其协同作用机制,为新型分子筛的设计与产业化应用提供重要参考。另一项目则着力推进电催化小分子转化技术,开发基於质子膜反应器的碳杂原子键C–X(X=氮丶磷丶硫)化合物的电合成体系。 此外,理大在「青年科学基金项目(C类)」屡获肯定,凸显理大青年科研人员的出色研究能力,今年共有48位青年学者获得资助。这些科研人才来自理大各大学院,其中23项研究项目由理大深圳研究院领导。 理大深圳研究院作为理大在深圳的延伸机构,无论在空间部署丶行政管理丶产学科研等方面均全面纳入理大的发展战略中,承担国家丶省市各级政府及业界科研专案。

2025年8月28日

研究及创新

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理大全国重点实验室获国家科技部授牌 助力香港融入国家创新体系 建设国际人才集聚高地

为配合国家整体发展规划,并充分发挥香港「背靠祖国、 联通世界」的独特优势,香港特别行政区政府创新科技署与国家科技部商讨后,于2023年启动「国家重点实验室」的重组工作,并参考国家科技部的提名,邀请内地专家团队参与评审筛选。经过严格的甄选及评估,香港理工大学(理大)提交的「沿海城市气候韧性全国重点实验室」和「超精密加工技术全国重点实验室」项目获国家科技部批准正式成为全国重点实验室,标志着理大的科研实力得到充分肯定,为国家新质生产力的高质量发展和世界科技强国建设贡献力量。 特区政府于今天举行「在港全国重点实验室授牌仪式」,由国家科学技术部阴和俊部长、中央人民政府驻香港特别行政区联络办公室周霁主任及香港特别行政区行政长官李家超先生主礼。理大校长滕锦光教授率领一众理大代表,包括:理大常务及学务副校长黄永德教授、副校长(研究及创新)赵汝恒教授、协理副校长(研究及创新)王钻开教授、建设及环境学院院长李向东教授、工业及系统工程学系超精密加工与计量学讲座教授张志辉教授、研究及创新事务总监黄咏恩教授,以及其他嘉宾出席,共同见证香港院校和实验室融入国家创新体系、积极参与国家科技计划的重要时刻。 由理大与香港科技大学(科大)共建的「沿海城市气候韧性全国重点实验室」,由李向东教授担任实验室主任,联同科大副校长(大学拓展)吴宏伟教授担任联席主任。为应对气候变化和灾害风险,实验室以国家和全球发展战略为导向,聚焦韧性城市建设和灾害管理,提升沿海地区基础设施韧性,以科学应对气候变化带来的挑战。 实验室的主要研究范围包括:沿海城市极端天气事件预测与复合气候灾害风险分析、基础设施气候韧性发展与极端天气灾害防控,以及沿海复合气候灾害风险感知预警与应对管理政策等,为国家和区域的社会安全与可持续发展提供坚实的科研保障。 此外,由张志辉教授带领的「超精密加工技术全国重点实验室」面向国家战略需求,致力于超精密微纳加工技术的基础研究和应用开发,重点研发超精密加工机理、先进加工工艺、精密测量技术以及相关加工装备,并积极推动跨学科应用转化,培养高水平创新人才,推动产业升级。 实验室主要研究范围包括:研发原子尺度制造、能场协同超精密加工、突破十纳米级玻璃增材制造等前沿技术;开发超精密加工高端装备及智能精密测量仪器,并满足半导体制造和智能检测需求;研发下一代原位智能三维表面测量技术及仪器;以及拓展超精密加工技术在航天航空、深空探索和新能源等领域的应用。 理大全国重点实验室在科研水平、组织结构和运行管理方面均达到国际先进水平,其先进的仪器设备充分满足国家重大科技需求。展望未来,这些实验室将提供重要平台,促进与内地及国际顶尖大学和科研机构的合作,汇聚全球各地的优秀科研人才,积极推动跨地域、跨学科的科技创新,打造香港成为国际高端人才集聚高地,为香港、国家和全球的可持续发展做出更大贡献。  

2025年8月25日

研究及创新

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远程新能源商用车集团访问理大

远程新能源商用车集团(远程汽车)代表团于8月25日访问香港理工大学(理大)。远程汽车是吉利控股集团旗下的商用车品牌。是次访问就新能源汽车领域的合作进行交流,推动产学研深度融合。 理大副校长(研究及创新)赵汝恒教授代表理大欢迎代表团,并与远程汽车开展深入交流。远程汽车首席执行官范现军先生及党委书记孙国辉先生,分别介绍了公司的战略规划以及醇氢电动车的绿色新能源解决方案。 会上,理大潘乐陶慈善基金智慧城市研究院院长史文中教授,以及理大土地测量及地理信息学系助理教授诸葛承祥教授,分别介绍了理大在智慧城市研究及新能源汽车大数据研究的最新进展。 此外,理大研究及创新事务处亦展示了理大在学术研究、科技创新及产学研合作方面的卓越成果。此次访问为远程汽车与理大建立了重要的交流平台,为后续深入合作奠定了坚实基础。  

2025年8月25日

活动

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理大淄博技术创新研究院成立 深化两地产学研合作 构建鲁港科技创新枢纽

香港理工大学(理大)与淄博市人民政府日前(8月16日)签署合作协议,共建「香港理工大学淄博技术创新研究院」(研究院)。双方将依託淄博市雄厚的产业基础和完善的工业体系,并结合理大作为全球百强大学的紮实科研实力,开展产学研深度合作,促进两地优势互补和协同发展。 新成立的研究院将围绕淄博市的经济及产业发展需求,聚焦微纳米技术、工业人工智能、康复治疗,以及数字化与人文旅游等领域。凭藉理大的人才及科研优势,研究院将致力促进相关技术研发及核心技术攻关,推动当地产业转型升级及新質生产力发展,助力科研成果转化应用,为淄博市的可持续发展贡献力量。 签约仪式于淄博市举行,在理大校长滕锦光教授、副校长(研究及创新)赵汝恒教授,以及山东省科技厅厅长孙海生先生、淄博市委书记马曉磊先生等一众嘉宾见证下,由理大协理副校长(内地研究拓展)董澄教授及山东省淄博市人民政府副市长李新胜先生代表双方签署合作协议,标誌着「香港理工大学淄博技术创新研究院」正式成立。 滕锦光教授表示,理大与淄博市政府携手成立研究院,积极响应国家「创新驱动发展」的战略部署,充分结合淄博的产业优势与理大的科研实力。研究院不仅将成为技术研发的高地,更将作为人才培育的搖篮、产业升级的引擎,为淄博和香港两地创新创业人才提供更广阔的实践舞台,共同打造面向未来的创新生态。 马曉磊先生表示,淄博擁有深厚的创新底蕴和丰富的产业化资源,是创新创造的理想之地。他期待与理大深化合作,将研究院打造为具有国际影响力的技术创新高地,吸引更多优質资源和科研力量,共同推动区域经济高品質发展。 此外,在同场举办的创新创业对接会上,理大初创企业及多所当地高校、科创企业及行业专家进行现场路演,展示最新原创技术及项目,并一同就多个产业热点,包括新材料研发、智能制造、智能医疗、文旅科技赋能等展开深入探讨,促进产学研互动及创新资源精准对接,为优質科研成果与产业需求深度融合开拓机遇。 研究院的成立将肩负培育人才的重任,致力吸引高层次专业人才,培養具备创新能力和科研经验的未来行业领袖,支持淄博与国际接轨。同时,研究院将积极支援理大师生在淄博开展创新创业活动,助力理大初创企业落地发展并建构可持续的科技创新生态体系,冀成为区域协同创新的新典范,并为两地产学研合作树立新标杆。

2025年8月21日

研究合作

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理大荣获2025年国际宇航联合会「3G+」多元化奖 推动多元共融学术影响力

香港理工大学(理大)凭借在全球航天科技领域的卓越贡献,以及在科研中积极推动多元化、公平性与包容性的精神,荣获国际宇航联合会颁发的「3G+」多元化奖(内部 3G+ 影响力),成为中国及东亚地区首间获此殊荣的高等院校,标志着理大在推动全球航天发展多元共融和学术科研的领导地位。 国际宇航联合会设立「3G+」多元化奖,旨在表扬在航天领域地理(Geography)、世代(Generation)及性别(Gender)多元化方面表现卓越的机构。理大对多元化、公平性和包容性的坚定承诺,获得多元、平等与共融行政委员会(IDEA)的高度肯定。该奖项将于今年9月在澳洲悉尼举行的国际宇航大会上颁发。 理大副校长(研究及创新)赵汝恒教授表示:「此奖项不仅肯定了理大在航天科技领域的努力,也进一步提升了我们的国际形象和声誉。理大致力于提倡多元文化、公平性和包容性的价值观,积极拓展国际合作,连结全球创新科技生态网络,接轨国际,有助于巩固香港作为中国与世界航天合作枢纽的重要角色,并为全球创新研究与知识转移作出贡献。」 理大自2023年加入国际宇航联合会,成为香港首间获得此殊荣的高等教育机构。期后积极参与各项国际活动,分享前沿航天科研成果。透过其丰富的国际合作案例,向全球展现出香港航天科研实力,有效提升香港在国际航天领域的地位。 此外,理大早已融入全球航天生态圈,并与中国国家航天局、美国国家航空航天局、欧洲太空总署等国际顶尖航天机构搭建了重要桥梁,建立紧密的合作关系,巩固其国际航天领域的地位,携手推动航天科技发展。 目前,理大拥有来自65个国家和地区的7,600多名全职员工,实现性别近乎均衡,并积极推行不同年龄及经验层次的协作,促进学术思想交流,展现多元共融校园文化。展望未来,理大将继续秉持多元、包容、创新的理念,推动教育、科研及知识转移,引领中国航天事业国际化,将香港建设成为国际航天合作的重要枢纽。

2025年8月21日

奖项及成就

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理大两项教育研究获「公共政策研究资助计划」主题研究支持

香港理工大学(理大)致力于运用卓越的研究能力,为社会教育发展作出深远贡献。理大两项研究获特首政策组推出的2025/26年度「公共政策研究资助计划」下的主题研究支持。 两项研究由应用社会科学系的学者带领,切合香港未来的策略定位及发展需要,合共获资助约港币160万元。 理大两个项目分别是(按项目编号)︰ 首席研究员 项目名称 总资助金额 推行期 于璐教授 理大应用社会科学系副系主任、副教授 提升非本地大学生在香港的适应、融合与职业发展  HK$905,993.00 12 个月 陈晓华教授 理大医疗及社会科学院副院长、应用社会科学系社会及文化心理学讲座教授 加强香港非本地学生的文化融合:应用多元文化习得的政策发展  HK$694,257.55 12 个月  

2025年8月20日

奖项及成就

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理大调查揭示逾四成香港家庭照顾者面对精神健康问题 倡议藉数据评估工具助政府优化社福政策

人口老化加剧,社会对家居照护服务的需求与日俱增。世界卫生组织估算,全球约有13亿人因老化或残疾而需要长期照护。香港受华人社会重视家庭伦理的传统观念及医疗成本上升等因素影响,照护责任往往落在家庭照顾者身上,当中不少人承受着巨大的身心压力。香港理工大学(理大)研究团队就本港家庭照顾者的身心健康質素展开调查,并探讨运用数据驱动的评估工具,量度他们的生活質量(Quality of Life),以便更准确地识别其需要,并实施有效的介入措施。 研究由理大康复治疗科学系助理教授徐幻教授带领,团队于2025年1月到3月期间对323名家庭照顾者进行生活質量研究,问卷调查涵盖有关身体机能、心理健康、社会关係、幸福感及疲劳感等方面,以及他们对照护的切身感受。 调查结果显示,不少家庭照顾者身心健康質素欠佳,逾四成(42%)受访者面对精神健康问题,当中超过一半出现抑鬱症狀,四分一则受焦虑症困扰。另外,接近两成(18%)照顾者表示行动能力受影响。 研究人员分析,现行支援家庭照顾者的政策侧重服务量,却欠缺长期、系统性的支援服务,难以提升照顾者的生活質素。其中,能为照顾者提供短暫休息机会的喘息服务支援点分布不平均,服务轮候时间亦较长,对每日提供逾16小时高强度照护的照顾者而言,未能有效改善他们的身心健康。此外,不少家庭照顾者属于「以老护老」或「以老护残」,年长照顾者常因数码障碍而未能享用支援服务或配套,例如由社会福利署于2023年推出的「照顾者资讯网」,对八成年逾60岁的照顾者来说帮助不大。 徐教授表示:「本港照顾者支援服务配套不足,社会对相关议题亦欠缺充分关注,凸显加强照顾者支援与政策介入的迫切性。政府应加强成本效益分析机制,确保资源合理分配,并将提供心理辅导服务和增强社交支援网络列为政策重点,切实提升照顾者的生活質素,展现社会对他们的支持和关怀。」 有见香港家庭照顾者的严峻困境,徐教授及其团队进一步研究利用经济学技术进行科学评估,全面衡量照顾者的生活質量。他们倡议采用数据驱动的评估工具,例如「照顾者生命質量量表」(CarerQol),精准评估照顾者的需求,以便针对相关政策作出优化。 CarerQol有效量度照顾者生活質量 CarerQol由荷兰鹿特丹伊拉斯姆斯大学团队于2006年开发,用作测量照顾者的身心健康、经济负担、社交关係及个人成就感等,以量化非正式照顾者的生活質量及健康受影响的程度。量表会根据各地卫生系统和研究项目微调,并已广泛应用于荷兰、英国和德国等欧洲国家的科研项目及卫生政策制定,为医疗资源分配提供关键讯息支援。 为将CarerQol应用在华語环境,研究团队着手开发中文版CarerQol,先由中文母語者进行翻譯,再经过专业翻譯的回譯,并安排一般中国民众提供认知回馈,确保量表能适应华人社会的文化背景及其照顾者体验。团队随后通过病人组织、社区康健中心及医院,在内地不同地区招募了324名不同背景、已照护残障或需长期照顾人士五年或以上的家庭照顾者,安排他们通过网上问卷调查接受中文版CarerQol的评估,以验证其可靠度。研究结果已于国际期刊《健康与生活品質结果》上发表。 研究发现,CarerQol在华語环境中表现优异,能准确反映出不同照顾者群体的差异,例如健康、教育程度高及在城市居住的照顾者于CarerQol的得分显着较高。此外,量表亦显示较佳的重测信度,即受访者在相同情况下再次接受评估时,出现的结果与之前表现一致。这一切证明量表提供了既可靠又稳定的结果,让照顾者更清楚了解自身需求,有助提升自我管理能力。团队亦指出,CarerQol成本效益高,具备本地应用潜力,能为政策制定者提供科学数据支持,促进社会福利体系的发展。 同时,研究团队提出能利用自然語言处理技术和人工智能驱动的文本分析工具,简化访谈和焦点小组中主题编码的流程,提高分析效率和深度。此外,线上论坛和社交媒体等数码平台的兴起亦为虛拟焦点小组和情绪分析提供了新工具,让研究人员能从不同角度更全面地分析生活質量。 徐教授说:「近年来,科技的迅速发展显着推动和革新了与调查生活質量相关的研究,令无论是定性或定量研究的方法更加灵活。例如,我们现在可透过可穿戴设备及流动健康应用程式收集实时生理和行为数据,有助研究人员了解研究对象的生理活动、睡眠模式等重要生活質量指标,作更全面的纵向分析。」

2025年8月18日

研究及创新

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理大两位学者膺选香港工程院青年院士

香港理工大学(理大)汇聚了一群致力以创新科研造福社会的年青学者。理大电子计算学系教授及副系主任(研究及发展)区文浩教授,以及应用物理学系教授赵炯教授,获选为香港工程院青年院士。 引领区块链创新发展 区教授的研究专注于密码学、资讯安全及区块链技术。他致力研发实用、安全及保障私隐的密码学解决方案,以应对 Web3 和数字经济的需求,对社会及经济发展具有深远影响。 了解更多区教授的研究成果: 理大学者凭藉对Web3及数字经济贡献 荣获香港工程科技奖 理大引领区块链研究 解挑战推动Web3发展

2025年8月15日

奖项及成就

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虚拟磁力共振于肿瘤检测应用之最新进展

在磁力共振(MRI)的过程中,显影剂(如稀有金属钆)可能带来潜在的健康风险。香港理工大学(理大)的研究人员多年来致力开发无需显影扫描的技术,并成功研发出人工智能驱动的虚拟磁力共振,可精准检测肿瘤,提供更安全、更智能的诊断方法。  鼻咽癌是一种极难治疗的恶性肿瘤,因其位于结构复杂的鼻咽区域,周围环绕着颅底和脑神经等重要结构。这种癌症在华南地区尤为常见,发病率为全球非流行地区的20倍,对当地医疗体系造成沉重负担。  鉴于鼻咽癌的渗透性,若要制定有效的治疗计划,精准的影像数据是不可或缺的,对仍为主要治疗方式的放射治疗而言更是如此。传统上,使用钆类显影剂(GBCA)增强影像的磁力共振,一直是勾画肿瘤边界的黄金标准。但使用钆类显影剂存潜在风险,因此有必要寻求更安全的成像替代方案。 钆能够增强内部结构的能见度,这一点对鼻咽癌尤其重要,因为肿瘤具有高度渗透性,需要依赖精确的影像,才能区分癌细胞与周围的健康组织。然而,钆也带来重大的健康风险,例如肾源性系统性纤维化,这是一种与钆暴露相关的严重疾病,会导致皮肤、关节与内脏器官纤维化,引发剧烈疼痛和残疾。此外,最近的研究显示,钆可能在大脑中积聚,令人担忧其潜在的长期影响。  理大医疗科技及信息学系主任及教授蔡璟教授,一直致力探索摒弃钆类显影剂的方法,并积极推动应用深度学习于磁力共振的虚拟显影强化(VCE)上。蔡教授与研究团队在2022年刊登于《国际放射肿瘤学.生物学.物理学杂志》(International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics)的论文中,发表了多模态引导协同神经网络(MMgSN-Net)的开发成果。2024年,他进一步开发出一种基于生成对抗网络(GAN)的像素梯度模型(Pixelwise Gradient Model),可用于虚拟对比度强化(PGMGVCE)。该模型已发表于《癌症》(Cancers) 期刊。 多模态引导协同神经网络在从无显影扫描合成虚拟对比度强化的T1加权磁力共振影像方面,取得了突破性进展。该系统能够利用T1加权和T2加权影像的互补信息,生成高质素的合成影像。其架构包含多模态学习模块、协同引导系统、自注意力模块、多层次模块及鉴别器,共同优化特征提取和影像合成。此系统能够从每个输入模态中,解析与肿瘤相关的成像特征,有效克服单模态合成的限制。  协同引导系统在融合T1和T2加权影像信息方面扮演关键角色,能够增强网络撷取互补特征的能力。此外,自注意力模块有助维持大型解剖结构的形态,这对准确描绘鼻咽癌的复杂解剖结构而言特别重要。   虚拟对比度强化模型建基于多模态引导协同神经网络,为磁力共振引入了新颖的虚拟显影强化方法。该模型结合像素梯度法与深度学习架构生成对抗网络,以强化合成影像的纹理及细节表现。  生成对抗网络由两个部分组成:负责合成影像的生成器,及评估其真实性的鉴别器。生成器与鉴别器协同运作,并根据鉴别器的回馈改善输出结果。  在该模型中,最初应用于影像配准的像素梯度法,擅长捕捉组织的几何结构,而生成对抗网络则可确保合成影像,在视觉上与真实的强化扫描影像无异。虚拟对比度强化模型架构可整合,并优先处理T1和T2加权影像的特征,藉由两者的互补优势,产生高保真度的虚拟显影强化E影像。   在对比研究中,虚拟对比度强化在平均绝对误差 (MAE)、均方误差(MSE)和结构相似性指数(SSIM)方面上的准确度,与多模态引导协同神经网络相近。然而,其纹理映像方面表现更为出色,与显影强化影像的真实纹理非常接近;相比之下,使用多模态引导协同神经网络所产生的纹理更显平滑。 此外,改善后的数值指针,例如平均强度总均方差 (TMSVPMI) 与平均强度Tenengrad函数 (TFPMI),就显示了纹理复制变得更加逼真。虚拟对比度强化能够捕捉复杂的细节和纹理,也显示出在某些方面比多模态引导协同神经网络更为出色,特别是在复制显影T1加权影像真实纹理的表现。    在微调虚拟对比度强化模型时,需要探索各项超参数设定和归一方法,以优化其性能。研究发现,当像素梯度损失与生成对抗网络损失的比例为1:1时,能有效平衡模型的形状和纹理捕捉能力,达致最佳效果。此外,研究还测试了不同的归一化技术,例如 z分数、Sigmoid与Tanh方法,以增强模型的学习与概括归纳能力。结果显示,Sigmoid归一法最为有效,在MAE和MSE方面略胜其他方法。 研究的另一面向,为评估虚拟对比度强化模型,在使用单一模态(T1-w或T2-w影像)进行训练时的表现。结果显示,相较单独使用任何一种模态,同时使用两种模态能够提供更全面的解剖结构映像,改善显影强化效果。这项发现凸显整合多种影像模态,以捕捉更完整解剖与病理信息的重要性。 这些研究发现对鼻咽癌磁力共振技术的未来发展具重大意义。这些模型可减少对钆类显影剂的依赖,提供更安全的替代方案,特别惠及对显影剂过敏或具风险的患者。此外,虚拟对比度强化所实现的强化纹理映像,可以提高诊断的准确度,帮助临床医生更有效地识别及判别肿瘤。 未来的研究应着重于扩展这些模型的训练数据集,并整合更多磁力共振模式,以进一步增强其在不同临床环境中的诊断能力与通用性。随着相关技术持续演进,有望彻底改变医学影像的发展方向,为癌症诊断和治疗计划提供更安全有效的工具。 参考数据: Innovation Digest Issue 3  

2025年8月13日

研究及创新

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