多目标动态荧光分子成像关键技术研究
发布时间：2022-01-06 02:18
动态荧光分子成像技术是通过对活体目标进行连续监测,利用荧光分子探针在体内不同器官中的分布随时间变化的动态性差异进行成像的技术。作为分子影像的重要分支,动态荧光分子成像技术在药代动力学、疗效评估和生理病理过程监测中占据着独特的优势。本文针对多目标动态荧光分子成像系统存在的问题,从配准及重建算法方面进行改进,以提高多目标动态荧光分子成像的精度。动态荧光分子成像在药物研究中有着很重要的应用,论文利用重建的多目标荧光光源建立药代动力学模型,通过得到的动态荧光重建结果实现对模型参数的估计。本文主要工作内容如下:（1）研究了动态荧光分子成像的理论基础,包括前向光子模型构建、双模态图像映射与逆向重建基本方法。（2）研究了双模态图像映射算法。针对二维荧光图像和三维CT结构图像的双模态图像之间需要建立能量映射的问题,提出了一种基于DRR图像配准的光学-CT双模态图像映射算法,实现将CCD相机采集的多角度二维光学数据映射到CT数据的三维体表,并重建出生物体表面的三维能量分布。仿体和肿瘤小鼠实验验证了算法的有效性。（3）针对基于范数优化的重建稀疏性不足、定位精度低的问题,本文提出了基于块稀疏贝叶斯学习的多目...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
动态荧光分子成像(a)动态荧光成像系统；(b)和(c)为注射ICG20s后的荧光分离图像
图 1. 2 D-FMI 代谢参数成像结果FMI 系统可通过获取时间序列的动态图像形成外周组织灌注成像，用于评测外敏感程度 Kang 等[30]通过对注射 ICG 后的裸鼠进行局部药代动力学分析，将通过构建的数学模型转化为外周组织的灌注图像，如图 1.3 所示 成像结果实手术效果的准确评估 与此同时，该研究团队将此方法应用于人体外周血管疾病注射 ICG 后的患者双脚部位进行动态成像，再利用动态分析得到了患者局部组最终获得了患有外周血管疾病的患者脚部组织的灌注水平只有正常人组织的 31]
图 1. 2 D-FMI 代谢参数成像结果D-FMI 系统可通过获取时间序列的动态图像形成外周组织灌注成像，用于评测外周组织对缺血的敏感程度 Kang 等[30]通过对注射 ICG 后的裸鼠进行局部药代动力学分析，将获取的动态图像通过构建的数学模型转化为外周组织的灌注图像，如图 1.3 所示 成像结果实现了对裸鼠下肢手术效果的准确评估 与此同时，该研究团队将此方法应用于人体外周血管疾病的研究，通过对注射 ICG 后的患者双脚部位进行动态成像，再利用动态分析得到了患者局部组织的灌注图像，最终获得了患有外周血管疾病的患者脚部组织的灌注水平只有正常人组织的 25%~50%的结论[31]
【参考文献】：
期刊论文
[1]非共享多测量向量的稀疏表示分类模型[J]. 蔡体健,樊晓平,陈志杰,廖志芳. 计算机科学. 2018(03)
[2]DOA Estimation Using Block Variational Sparse Bayesian Learning[J]. HUANG Qinghua,ZHANG Guangfei,FANG Yong. Chinese Journal of Electronics. 2017(04)
[3]近红外小动物活体荧光成像系统的研制[J]. 王懋,李春炎,孙云飞,李敏,翟晓敏,吴东岷. 光学学报. 2013(06)
[4]压缩感知的多重测量向量模型与算法分析[J]. 王法松,张林让,周宇. 信号处理. 2012(06)
[5]生理药物代谢动力学模型及其应用[J]. 贾宜静,朱海燕,曹红斌,孟繁蕴. 环境与健康杂志. 2011(04)
[6]Fluorescence molecular tomography system for in vivo tumor imaging in small animals[J]. 傅建伟,杨孝全,全国涛,龚辉. Chinese Optics Letters. 2010(11)
[7]荧光分子成像技术在肿瘤检测中的应用[J]. 刘飞,王鑫,白净. 生物医学工程学杂志. 2010(05)
[8]荧光分子成像技术概述及研究进展[J]. 朱新建,宋小磊,汪待发,白净. 中国医疗器械杂志. 2008(01)
博士论文
[1]生物发光断层成像中光源重建逆问题研究[D]. 贺小伟.西安电子科技大学 2011
本文编号：3571523
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
动态荧光分子成像(a)动态荧光成像系统；(b)和(c)为注射ICG20s后的荧光分离图像
图 1. 2 D-FMI 代谢参数成像结果FMI 系统可通过获取时间序列的动态图像形成外周组织灌注成像，用于评测外敏感程度 Kang 等[30]通过对注射 ICG 后的裸鼠进行局部药代动力学分析，将通过构建的数学模型转化为外周组织的灌注图像，如图 1.3 所示 成像结果实手术效果的准确评估 与此同时，该研究团队将此方法应用于人体外周血管疾病注射 ICG 后的患者双脚部位进行动态成像，再利用动态分析得到了患者局部组最终获得了患有外周血管疾病的患者脚部组织的灌注水平只有正常人组织的 31]
图 1. 2 D-FMI 代谢参数成像结果D-FMI 系统可通过获取时间序列的动态图像形成外周组织灌注成像，用于评测外周组织对缺血的敏感程度 Kang 等[30]通过对注射 ICG 后的裸鼠进行局部药代动力学分析，将获取的动态图像通过构建的数学模型转化为外周组织的灌注图像，如图 1.3 所示 成像结果实现了对裸鼠下肢手术效果的准确评估 与此同时，该研究团队将此方法应用于人体外周血管疾病的研究，通过对注射 ICG 后的患者双脚部位进行动态成像，再利用动态分析得到了患者局部组织的灌注图像，最终获得了患有外周血管疾病的患者脚部组织的灌注水平只有正常人组织的 25%~50%的结论[31]
【参考文献】：
期刊论文
[1]非共享多测量向量的稀疏表示分类模型[J]. 蔡体健,樊晓平,陈志杰,廖志芳. 计算机科学. 2018(03)
[2]DOA Estimation Using Block Variational Sparse Bayesian Learning[J]. HUANG Qinghua,ZHANG Guangfei,FANG Yong. Chinese Journal of Electronics. 2017(04)
[3]近红外小动物活体荧光成像系统的研制[J]. 王懋,李春炎,孙云飞,李敏,翟晓敏,吴东岷. 光学学报. 2013(06)
[4]压缩感知的多重测量向量模型与算法分析[J]. 王法松,张林让,周宇. 信号处理. 2012(06)
[5]生理药物代谢动力学模型及其应用[J]. 贾宜静,朱海燕,曹红斌,孟繁蕴. 环境与健康杂志. 2011(04)
[6]Fluorescence molecular tomography system for in vivo tumor imaging in small animals[J]. 傅建伟,杨孝全,全国涛,龚辉. Chinese Optics Letters. 2010(11)
[7]荧光分子成像技术在肿瘤检测中的应用[J]. 刘飞,王鑫,白净. 生物医学工程学杂志. 2010(05)
[8]荧光分子成像技术概述及研究进展[J]. 朱新建,宋小磊,汪待发,白净. 中国医疗器械杂志. 2008(01)
博士论文
[1]生物发光断层成像中光源重建逆问题研究[D]. 贺小伟.西安电子科技大学 2011
本文编号：3571523
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/swyx/3571523.html
