用于活体小鼠光声显微成像的呼吸门控技术研究

发布时间：2020-04-19 14:00

【摘要】：光声显微成像是近年来发展迅速的新兴生物医学成像技术,由于其融合了光学成像的高对比度以及超声成像的高穿透深度等特点,故其在对生物体进行结构,功能和分子成像时,可以在生物体内更深层处提供极佳的光学吸收对比度。但在使用光声显微成像技术对活体小动物胸部或腹部等成像时,由于光声显微成像技术对成像分辨率要求很高,故生物体的呼吸运动会对光声显微图像造成大面积的运动伪影。所以,我们引入了光声显微成像的呼吸门控技术。本文在实验室已有的光学分辨率光声显微成像系统上,设计并实现了用于光声显微成像的前瞻性呼吸门控技术。首先使用激光位移传感器获取生物体的呼吸信号,该传感器基于三角测量法,可进行非接触信号采集。使用基于LabVIEW平台编写的呼吸信号采集界面获得合适的呼吸信号波形,再通过基于Visual studio 2010平台编写的控制软件实现系统的门控触发,进而避免呼吸抖动对生物图像的影响。同时也对呼吸门控扫描模式,扫描时序进行了相应的设计和评估,阐述了通过呼吸信号的特定相位触发系统,并对生物样本进行分段扫描的过程。系统搭建完毕后,对黑胶带进行呼吸门控二维扫描,通过平移台回退方式解决了在分段扫描过程中由于平移台加减速而导致的拼接错位问题,保证了图像均一的信噪比。最后为了证明该技术的可行性,设计了一系列实验进行验证:首先通过对一条依附于小鼠腹部的钨丝进行成像的仿体实验,验证了系统具有明显的去抖效果;最后,通过对Balb/C小鼠腹部皮下血管以及C57小鼠肝脏进行成像,验证了该技术在活体成像方面的能力。
【图文】：

或者是将换能器和激发光置于样本同，机械扫描更容易通过改变光激发和超声探测的探测效率。（3）扫描视场不受限制：一般的成像，而物体保持不动，故相比于与之相反的于超声换能器的探测范围。由于PAM是基于单择合适的扫描器件时，对其精度和重复定位精精确度，，扫描器件的精度和重复定位精度必须到两个数量级。直线电机作为机械扫描中的重其次拥有较高的定位精度、较快的反应速度以稳定、使用寿命长。在这里我们选择了美国RA型机械平移台，其行程为50mm，精度为±25复定位精度为±75 nm和±25nm，最大加速度为图如图2.8所示。

IL-065 系列激光位移传感器 3D 图（图片来自 www.keFig.2.9 The 3D image of the IL-065(From www.keyence.c表 2.1 IL-065 主要性能参数表Tab.2.1 Main parameters of IL-065性能参数 参数值基准距离 65 mm测量距离 55 mm 到 105 mm光源波长 655 nm重复精度 ±75 nm采样周期 ±25 nm亮点范围（基准距离） 约 550×1750重量 约 75 g
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R318

【参考文献】

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本文编号：2633374