水作为人工智能增强体内中红外热成像的热对比剂

体内红外热成像受限于长波长下固有较差的空间分辨率、较低的对比度以及缺乏生物相容性对比剂。在此，我们提出了一种由人工智能（AI）网络增强、并以低温磷酸盐缓冲盐水（PBS）作为热对比剂的 3–5 μm 中波红外（MWIR）热成像方法，用于实现高对比度、高分辨率的无创体内成像。MWIR 成像实现了高热灵敏度、微米尺度空间分辨率和较强的相对热对比度，并促进了对人体上臂、手部和踝部皮下血管，以及大鼠股动脉和股静脉、小鼠股血管的可视化，且图像对比度在 AI 网络增强后得到进一步提升。在 4T1 荷瘤小鼠模型中，经 AI 增强的 MWIR 能够分辨约 2.3 mm 的早期肿瘤以及小至约 1.7 mm 的转移灶。通过使用低温 PBS 作为 MWIR 热对比剂，我们实现了肿瘤边界的精确可视化以及实时成像引导下的肿瘤切除。经 AI 增强的 MWIR 为早期诊断和提高手术精度提供了一种具有前景的解决方案。

活体红外热成像受限于长波长条件下固有较差的空间分辨率、较低的对比度以及缺乏具有生物相容性的对比剂。在此，我们提出了一种结合人工智能（AI）网络与冷磷酸盐缓冲盐水（PBS）作为热对比剂的 3–5 μm 中波红外（MWIR）热成像方法，用于实现高对比度、高分辨率的无创活体成像。

MWIR 成像实现了高热灵敏度、微米尺度空间分辨率和较强的相对热对比，并促进了对人体手臂、手部、踝部皮下血管，以及大鼠股动脉和股静脉、小鼠股血管的可视化，且图像对比度经 AI 网络进一步增强。在 4T1 荷瘤小鼠模型中，经 AI 增强的 MWIR 能够分辨约 2.3 mm 的早期肿瘤以及小至约 1.7 mm 的转移灶。利用冷 PBS 作为 MWIR 热对比剂，我们实现了肿瘤边界的精确可视化以及实时成像引导下的肿瘤切除。经 AI 增强的 MWIR 为早期诊断和提高手术精度提供了一种极具前景的解决方案。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.03.736311v1?rss=1

🏷️ 中红外热成像 人工智能增强 热对比剂 肿瘤成像 术中导航