肿瘤边界生物医学

边界生物医学是一门新兴交叉学科，聚焦于生物体内外边界的结构与功能，特别是在肿瘤研究中，通过探索细胞、组织及分子层次的交互机制揭示肿瘤边界的异质性及动态特性。肿瘤边界不仅是物理屏障，更是信号转导和微环境交互的活跃区域，涉及上皮-间质转化、细胞外基质重塑及免疫逃逸等过程，这些机制直接影响肿瘤的侵袭、转移及治疗反应。通过先进成像技术、人工智能和纳米材料相结合，边界生物医学显著提升了肿瘤边界的精准识别能力，为个性化治疗与精准医疗提供了全新视角。该学科和领域的持续发展不仅深化了对肿瘤发生和发展的理解，也为未来疾病的早期诊断和创新治疗策略开辟了新路径。本书作为全面探讨肿瘤边界生物医学理论与实践最新进展的专著，深度解析了其核心机制与技术突破，并通过跨学科视角整合前沿案例，为肿瘤精准诊疗提供了理论支撑与创新实践框架。

序
前言
第一章 边界生物医学与肿瘤边界生物医学 1
1.1 边界的概念及意义 1
1.2 边界生物医学 3
1.2.1 边界生物医学中的尺度 3
1.2.2 边界生物医学研究未来发展 8
1.3 肿瘤边界生物医学 11
1.3.1 肿瘤边界生物医学中的分子事件 11
1.3.2 肿瘤边界生物医学中的细胞边界 14
1.3.3 肿瘤边界生物医学中的组织微环境 16
1.3.4 活体肿瘤边界生物医学 18
参考文献 20
第二章 肿瘤边界及其演进机制 23
2.1 肿瘤边界早期形成 23
2.1.1 肿瘤边界基因突变 23
2.1.2 肿瘤边界表观遗传调控和改变 26
2.1.3 肿瘤边界异质性 29
2.2 肿瘤边界的发展 30
2.2.1 肿瘤边界细胞互作和信息传递 30
2.2.2 肿瘤边界微环境重塑 35
2.3 肿瘤边界浸润和转移机制 42
2.3.1 肿瘤边界浸润机制 42
2.3.2 肿瘤转移机制 46
2.4 小结 52
参考文献 53
第三章 肿瘤边界成像技术 61
3.1 磁学成像技术 61
3.1.1 肿瘤边界的磁共振波谱成像 61
3.1.2 肿瘤边界的化学交换饱和转移成像技术 64
3.1.3 肿瘤边界的异核磁共振成像技术 66
3.1.4 肿瘤边界的扩散加权成像 67
3.1.5 肿瘤边界的弥散张量成像 68
3.1.6 肿瘤边界的动态增强磁共振成像 69
3.1.7 肿瘤边界的功能性磁共振成像 71
3.1.8 肿瘤边界的多参数磁共振成像 72
3.1.9 肿瘤边界的对比增强磁共振成像 73
3.1.10 肿瘤边界的T1 加权成像与T2 加权成像 75
3.2 光学成像技术 76
3.2.1 肿瘤边界光学成像技术特点 76
3.2.2 肿瘤边界光学成像技术原理 77
3.2.3 肿瘤边界荧光及磷光成像技术 80
3.2.4 肿瘤边界拉曼成像技术 88
3.3 CT成像技术 94
3.3.1 传统CT成像技术对常规肿瘤边界的辨别 94
3.3.2 双能量CT成像技术 96
3.3.3 单光子发射CT成像技术 98
3.3.4 光子计数CT成像技术 100
3.3.5 分层相位对比断层扫描技术 101
3.3.6 人工智能辅助的CT成像 101
3.4 声学成像技术 103
3.4.1 肿瘤边界超声成像技术 104
3.4.2 肿瘤边界超分辨率超声成像技术 106
3.4.3 肿瘤边界光声成像技术 109
3.4.4 肿瘤边界声光成像技术 113
3.5 肿瘤边界多模态成像技术 115
3.5.1 引言 115
3.5.2 肿瘤边界多模态成像的基本原理 115
3.5.3 肿瘤边界多模态成像技术研究进展 117
3.5.4 肿瘤边界多模态成像技术未来发展方向 120
3.6 小结 121
参考文献 122
第四章 肿瘤边界成像探针 139
4.1 磁学成像探针 139
4.1.1 T1 加权肿瘤边界MRI 探针 139
4.1.2 T2 加权肿瘤边界MRI 探针 144
4.1.3 双模态肿瘤边界MRI 探针 147
4.1.4 肿瘤边界有机磁共振造影剂 150
4.2 光学成像探针 153
4.2.1 概述 153
4.2.2 肿瘤边界荧光成像探针 155
4.2.3 肿瘤边界磷光探针 163
4.2.4 肿瘤边界拉曼探针 170
4.3 声学成像探针 173
4.3.1 肿瘤边界超声成像探针 173
4.3.2 肿瘤边界光声成像探针 178
4.3.3 肿瘤边界声学治疗可视化探针 183
4.4 核素成像探针 185
4.4.1 核素成像探针的定义及优势 185
4.4.2 核素成像探针的类型和特性 186
4.4.3 核素成像探针在肿瘤边界生物医学中的应用与进展 191
4.5 肿瘤边界多模态成像探针 197
4.5.1 引言 197
4.5.2 肿瘤边界多模态成像探针研究进展 198
4.6 小结 213
参考文献 213
第五章 肿瘤边界成像装备与算法 232
5.1 磁共振边界成像装备与算法 232
5.1.1 磁共振成像装备 233
5.1.2 磁共振成像算法中的肿瘤边界 241
5.1.3 肿瘤边界算法应用 242
5.2 光学成像装备与算法 250
5.2.1 概述 250
5.2.2 超分辨荧光显微成像 251
5.2.3 相干拉曼散射显微成像 257
5.2.4 多光子显微成像 261
5.2.5 谐波显微成像 264
5.2.6 近红外活体荧光成像 266
5.3 声学成像装备与算法 269
5.3.1 声学成像装备 269
5.3.2 声学成像算法 276
5.4 核医学成像装备与算法 283
5.4.1 核医学成像装备以及算法的发展概述 284
5.4.2 核医学成像装备在肿瘤边界生物医学研究领域的进展 285
5.4.3 核医学成像算法在肿瘤边界生物医学领域的应用 290
5.5 肿瘤边界多模态成像装备与算法 294
5.5.1 引言 294
5.5.2 肿瘤边界多模态成像设备 295
5.5.3 肿瘤边界多模态成像算法 301
5.6 小结 309
参考文献 310
第六章 总结与展望 333
6.1 总结 333
6.1.1 多维度理解生物边界 333
6.1.2 肿瘤边界生物医学与边界演进关键事件 333
6.1.3 肿瘤边界成像技术 334
6.1.4 肿瘤边界成像探针 335
6.1.5 肿瘤边界成像装备与算法 335
6.2 展望 336
6.2.1 未来挑战 337
6.2.2 解决对策 338
参考文献 339