契伦科夫荧光成像中放射源三维重建方法与信号增强技术研究
发布时间：2023-06-02 22:45
契伦科夫荧光成像(Cerenkov luminescence imaging,CLI)技术开创性的利用了核医学领域中放射性核素在衰变过程中产生的可被光学探测器收集的近红外光,由于大量放射性核素可被用于临床,因此CLI为解决光学分子成像技术临床转换面临的分子探针局限性这一问题提供了新思路。通过结合生物组织中的光传输模型和光源重建算法,契伦科夫荧光三维成像(Cerenkov luminescence tomography,CLT)能够准确获取核素探针的体内位置和定量空间分布信息,因而备受关注。然而,契伦科夫荧光的宽光谱特性、契伦科夫荧光测量数据的不充足性、深层核素探针的契伦科夫荧光强衰减性等,造成CLT技术在精确获取体内核素探针的三维位置和定量空间分布方面还存在极大的挑战。本文针对契伦科夫荧光成像技术在三维重建准确性和深层目标成像有效性等方面进行了探讨和研究,主要工作总结如下:1.针对契伦科夫荧光的宽光谱特性造成的成像模型不准确问题,提出了基于混合光传输模型的多光谱契伦科夫荧光三维成像方法。利用宽谱契伦科夫荧光进行多光谱三维成像能够一定程度上解决测量数据不完备问题,但是同样造成了现有基于单...
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 契伦科夫荧光三维与增强成像技术研究现状
1.2.1 契伦科夫荧光成像技术
1.2.2 契伦科夫荧光增强成像技术
1.2.3 内窥契伦科夫荧光成像技术
1.2.4 契伦科夫荧光三维成像技术
1.3 本文的研究内容与章节安排
第二章 契伦科夫荧光在生物组织中的传输特性研究
2.1 引言
2.2 生物组织中的光传输模型
2.2.1 扩散近似
2.2.2 简化球谐波近似
2.2.3 辐射度模型
2.3 生物组织中的混合光传输模型
2.3.1 基于扩散近似-辐射度理论的混合光传输模型
2.3.2 基于简化球谐波近似-辐射度理论的混合光传输模型
2.3.3 基于扩散近似-蒙特卡罗理论的混合光传输模型
2.3.4 基于辐射传输方程-扩散近似的混合光传输模型
2.3.5 基于简化球谐波近似和扩散方程的混合光传输模型
2.4 混合光传输模型及其性能验证
2.4.1 混合光传输模型构建
2.4.2 实验设计与分析
2.5 本章总结与讨论
第三章 基于混合光传输模型的多光谱契伦科夫荧光三维成像方法
3.1 引言
3.2 基于混合SP3-DA模型的多光谱契伦科夫荧光三维成像方法
3.2.1 契伦科夫荧光的宽谱特性分析
3.2.2 混合光传输模型及其边界耦合条件的构建
3.3 实验设计与结果分析
3.3.1 混合光传输模型在多光谱应用中的优势分析
3.3.2 基于数字鼠的仿真实验验证
3.3.3 基于人工植入光源的在体小动物实验验证
3.4 本章总结与讨论
第四章 基于先验补偿的契伦科夫荧光三维成像方法
4.1 引言
4.2 基于先验补偿的契伦科夫荧光三维成像方法
4.2.1 单视图测量数据下契伦科夫荧光三维成像的问题分析
4.2.2 基于先验补偿的契伦科夫荧光三维成像模型构建
4.3 实验设计与结果分析
4.3.1 基于简单数字仿体的仿真实验验证
4.3.2 基于活体小动物的在体实验验证
4.4 本章总结与讨论
第五章 基于混合光传输模型的内窥契伦科夫荧光三维成像方法
5.1 引言
5.2 基于混合光传输模型的内窥契伦科夫荧光三维成像方法
5.2.1 问题的提出
5.2.2 基于混合光传输模型的eCLT和 eRLT统一成像框架
5.3 实验设计与结果分析
5.4 本章总结与讨论
第六章 契伦科夫荧光增强技术及其三维成像方法
6.1 引言
6.1.1 契伦科夫荧光信号增强技术
6.1.2 放射荧光成像技术
6.2 RLFI可行性验证实验材料与实验设计
6.3 RLFI可行性验证实验结果与分析
6.3.1 RLFI技术的可行性研究
6.3.2 放射性核素活度对放射荧光强度的影响
6.3.3 放射性核素与RLF的距离对放射荧光强度的影响
6.3.4 基于活体动物在体实验的应用潜力验证
6.4 基于混合模型的放射荧光胶片三维成像方法
6.5 本章总结与讨论
第七章 总结和展望
7.1 全文工作总结
7.2 未来工作展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的科研成果
致谢
作者简介
本文编号：3828164
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 契伦科夫荧光三维与增强成像技术研究现状
1.2.1 契伦科夫荧光成像技术
1.2.2 契伦科夫荧光增强成像技术
1.2.3 内窥契伦科夫荧光成像技术
1.2.4 契伦科夫荧光三维成像技术
1.3 本文的研究内容与章节安排
第二章 契伦科夫荧光在生物组织中的传输特性研究
2.1 引言
2.2 生物组织中的光传输模型
2.2.1 扩散近似
2.2.2 简化球谐波近似
2.2.3 辐射度模型
2.3 生物组织中的混合光传输模型
2.3.1 基于扩散近似-辐射度理论的混合光传输模型
2.3.2 基于简化球谐波近似-辐射度理论的混合光传输模型
2.3.3 基于扩散近似-蒙特卡罗理论的混合光传输模型
2.3.4 基于辐射传输方程-扩散近似的混合光传输模型
2.3.5 基于简化球谐波近似和扩散方程的混合光传输模型
2.4 混合光传输模型及其性能验证
2.4.1 混合光传输模型构建
2.4.2 实验设计与分析
2.5 本章总结与讨论
第三章 基于混合光传输模型的多光谱契伦科夫荧光三维成像方法
3.1 引言
3.2 基于混合SP3-DA模型的多光谱契伦科夫荧光三维成像方法
3.2.1 契伦科夫荧光的宽谱特性分析
3.2.2 混合光传输模型及其边界耦合条件的构建
3.3 实验设计与结果分析
3.3.1 混合光传输模型在多光谱应用中的优势分析
3.3.2 基于数字鼠的仿真实验验证
3.3.3 基于人工植入光源的在体小动物实验验证
3.4 本章总结与讨论
第四章 基于先验补偿的契伦科夫荧光三维成像方法
4.1 引言
4.2 基于先验补偿的契伦科夫荧光三维成像方法
4.2.1 单视图测量数据下契伦科夫荧光三维成像的问题分析
4.2.2 基于先验补偿的契伦科夫荧光三维成像模型构建
4.3 实验设计与结果分析
4.3.1 基于简单数字仿体的仿真实验验证
4.3.2 基于活体小动物的在体实验验证
4.4 本章总结与讨论
第五章 基于混合光传输模型的内窥契伦科夫荧光三维成像方法
5.1 引言
5.2 基于混合光传输模型的内窥契伦科夫荧光三维成像方法
5.2.1 问题的提出
5.2.2 基于混合光传输模型的eCLT和 eRLT统一成像框架
5.3 实验设计与结果分析
5.4 本章总结与讨论
第六章 契伦科夫荧光增强技术及其三维成像方法
6.1 引言
6.1.1 契伦科夫荧光信号增强技术
6.1.2 放射荧光成像技术
6.2 RLFI可行性验证实验材料与实验设计
6.3 RLFI可行性验证实验结果与分析
6.3.1 RLFI技术的可行性研究
6.3.2 放射性核素活度对放射荧光强度的影响
6.3.3 放射性核素与RLF的距离对放射荧光强度的影响
6.3.4 基于活体动物在体实验的应用潜力验证
6.4 基于混合模型的放射荧光胶片三维成像方法
6.5 本章总结与讨论
第七章 总结和展望
7.1 全文工作总结
7.2 未来工作展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的科研成果
致谢
作者简介
本文编号：3828164
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/yundongyixue/3828164.html
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