切倫科夫熒光成像（Cerenkov Luminescence Imaging,CLI）因具有廣泛臨床可用的放射性核素探針而成為近年來光學(xué)分子影像領(lǐng)域的研究熱點。該技術(shù)利用切倫科夫效應(yīng),通過探測放射性核素衰變時產(chǎn)生的切倫科夫熒光,從而對體內(nèi)核素探針進(jìn)行成像。但由于切倫科夫熒光的強(qiáng)度值較弱,在采集熒光信號進(jìn)行成像時需要較長時間。同時又由于放射性核素在衰變過程中會伴隨著大量高能射線的產(chǎn)生,在長時間的采集下導(dǎo)致得到的切倫科夫熒光圖像會受到噪聲的污染,嚴(yán)重影響了CLI圖像的質(zhì)量,給基于CLI的定量分析和切倫科夫熒光斷層成像（Cerenkov Luminescence Tomography,CLT）的三維重建等工作帶來了困擾。為了探究CLI噪聲圖像對CLT重建工作的影響,本文針對CLI圖像存在的噪聲問題,對CLI圖像去噪的方法進(jìn)行了初步探究,具體工作如下:（1）針對放射性核素衰變時伴隨著高能射線產(chǎn)生導(dǎo)致的圖像污染問題,本文提出了結(jié)合模糊局部信息C-均值聚類算法和整體變分模型的切倫科夫熒光圖像去噪方法。該方法采用噪聲像素區(qū)域分割以及圖像修復(fù)兩個步驟對CLI圖像進(jìn)行去噪處理,通過在聚類算法中加入局部空... 

【文章來源】：西北大學(xué)陜西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

切倫科夫熒光成像技術(shù)的成像示意圖

圖 2 切倫科夫效應(yīng)產(chǎn)生原理圖據(jù) Frank-Tamm 公式[24,27]，光的產(chǎn)生是光子在單位距離上移動時發(fā)出的熒光的能量總和dw，即光產(chǎn)生率的表達(dá)式可以寫為：2 22 2 211npdW e cddl c v n 為切倫科夫熒光的角頻率，e 為粒子的電荷數(shù)，n 為常量。為了得到關(guān)系，忽略在光譜分布中色散的影響同時假定 n 1，對公式(1.3)左右兩分則有：22dW e ld c 2 ，可以將式(1.4)寫成以波長為變量的形式：3dW1d

光源的深度[36]。Spineli 在此基礎(chǔ)上建立了基于切倫科夫切倫科夫斷層成像（Multispectral Cerenkov Luminescence 一步的改善重建的結(jié)果，Li 等人[37]建立了勻質(zhì)小鼠的三維維成像的系統(tǒng)如圖 3 所示。具體的儀器有精諾真 IVIS2）、反光鏡兩片以及小動物 CT 系統(tǒng)。其中，濾波片用來光圖像，反光鏡用來實現(xiàn)小動物的多角度成像。但因為光中的吸收系數(shù)與散射系數(shù)均不同，因此在本次實驗中 CLI 無法準(zhǔn)確的反映小動物體內(nèi)的熒光光源的三維空間信息人[38]將131Na I 放射性光源植入非勻質(zhì)小鼠的體內(nèi)，對非勻使用 SPECT 斷層成像設(shè)置對照組。通過 SPECT 重建結(jié)果證了 CLT 重建結(jié)果的準(zhǔn)確性，表明該模型可以成功重建并提高了精度。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]切倫科夫光學(xué)成像研究進(jìn)展[J]. 馬曉偉,楊衛(wèi)東,汪靜.  中華核醫(yī)學(xué)與分子影像雜志. 2012 (01)
[2]X線CT研究與發(fā)展之展望[J]. 王革,俞恒永,勃魯努·德·曼,莊天戈,趙俊.  中國醫(yī)療器械雜志. 2008(03)

博士論文
[1]基于正則化的熒光分子斷層成像重建方法研究[D]. 易黃建.西安電子科技大學(xué) 2013
[2]在體小動物切倫科夫發(fā)光斷層成像研究[D]. 胡振華.西安電子科技大學(xué) 2012
[3]生物發(fā)光斷層成像中光源重建逆問題研究[D]. 賀小偉.西安電子科技大學(xué) 2011



本文編號：2958148