熒光擴(kuò)散層析成像（Fluorescence Diffuse Optical Tomography,FDOT）技術(shù)是將熒光分子探針和擴(kuò)散光學(xué)層析成像技術(shù)相結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)特異性生物大分子的在體跟蹤和檢測(cè)。該技術(shù)的高特異性和高靈敏度等特性使其逐漸成為光學(xué)成像領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),并在小動(dòng)物分子成像領(lǐng)域中具有極大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值�；铙w小動(dòng)物成像可有效地探究組織體生理病理發(fā)生和發(fā)展機(jī)制,為人類疾病的早期診斷和治療提供重要依據(jù)。本文提出的基于EMCCD平板探測(cè)器的空間光FDOT成像方法能夠避免光纖的耦合誤差,并有效利用空間光源掃描獲得的大量測(cè)量數(shù)據(jù),在面向活體小動(dòng)物成像應(yīng)用中具有明顯優(yōu)勢(shì)。本文發(fā)展了面向活體小動(dòng)物成像應(yīng)用的基于EMCCD（Electron-Multiplying CCD）空間光測(cè)量的非接觸式穩(wěn)態(tài)FDOT系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)小動(dòng)物FDOT成像實(shí)驗(yàn)中通常采用的圓柱模型,提出了一種新的EMCCD信息提取及擴(kuò)展方法。該方法只提取圖像中央部分像素作為檢測(cè)信息,成功地避免了復(fù)雜的焦點(diǎn)校正計(jì)算,有效地降低了求逆問(wèn)題的病態(tài)性。通過(guò)大量的固態(tài)仿體FDOT實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性,并且證明了當(dāng)提取的信息區(qū)... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 空間光FDOT的研究意義
    1.3 空間光FDOT的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 FDOT理論基礎(chǔ)及系統(tǒng)
    2.1 光與生物組織體相互作用的基本形式
    2.2 光在組織中的傳輸模型及模型求解方法
        2.2.1 玻爾茲曼輻射傳輸方程
        2.2.2 輻射傳輸方程的近似解——擴(kuò)散方程
        2.2.3 輻射傳輸方程的數(shù)值解——蒙特卡洛模擬
        2.2.4 FDOT圖像重建算法
    2.3 非接觸式FDOT系統(tǒng)
        2.3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路及組成
        2.3.2 系統(tǒng)掃描方案及參數(shù)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 針對(duì)小動(dòng)物FDOT系統(tǒng)的信息提取及擴(kuò)展方法研究
    3.1 系統(tǒng)矯正
    3.2 信息提取及擴(kuò)展方法的研究
        3.2.1 信息提取及擴(kuò)展方法的基本思路
        3.2.2 針對(duì)信息提取范圍的理論計(jì)算
    3.3 實(shí)驗(yàn)固態(tài)仿體與熒光劑
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)固態(tài)仿體的制備
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)固態(tài)仿體與熒光劑參數(shù)
    3.4 信息提取區(qū)域S大小的討論
        3.4.1 成像腔直徑D對(duì)提取區(qū)域S的影響
        3.4.2 約化散射系數(shù)μ_s' 對(duì)提取區(qū)域S的影響
        3.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
    3.5 子域數(shù)N的討論
    3.6 本章小結(jié)
第四章 針對(duì)小動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的液態(tài)仿體定量研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)液態(tài)仿體
    4.2 FDOT成像方法的探測(cè)深度
    4.3 FDOT成像方法的靈敏度
    4.4 FDOT成像方法的空間分辨率測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
第五章 活體小動(dòng)物FDOT實(shí)驗(yàn)
    5.1 小動(dòng)物模型的選擇
    5.2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及后期整理
    5.3 仿腫瘤模型熒光異質(zhì)體活體小鼠實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 仿腫瘤模型熒光異質(zhì)體
        5.3.2 仿腫瘤模型熒光異質(zhì)體的定位
        5.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    5.4 雙熒光異質(zhì)體濃度對(duì)比活體小鼠實(shí)驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文主要總結(jié)
    6.2 今后工作展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]小鼠熒光層析成像系統(tǒng)及數(shù)據(jù)提取擴(kuò)展方法[J]. 趙會(huì)娟,王倩,周曉青,陳瑋婷,高峰.  光子學(xué)報(bào). 2014(10)
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[6]超短激光脈沖作用下生物組織體光學(xué)響應(yīng)的時(shí)域和頻域分析──Dirichlet邊界條件和無(wú)向點(diǎn)激勵(lì)源[J]. 高峰,牛憨笨,張煥文.  光子學(xué)報(bào). 1997(10)

博士論文
[1]基于形狀的擴(kuò)散光學(xué)層析成像理論與技術(shù)研究[D]. 阮平巧.天津大學(xué) 2010
[2]時(shí)域熒光擴(kuò)散光層析的基本理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張麗敏.天津大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于空間光測(cè)量的光學(xué)層析成像系統(tǒng)研究[D]. 范穎.天津大學(xué) 2012
[2]時(shí)間分辨組織體光學(xué)參數(shù)測(cè)量及擴(kuò)散光學(xué)成像實(shí)驗(yàn)研究[D]. 覃東利.天津大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3173320