熒光分子斷層成像(FMT)能夠在細(xì)胞及分子水平上計(jì)算出生物體內(nèi)部熒光光源的三維空間分布,在腫瘤早期檢測(cè)、抗癌治療效果評(píng)估以及藥物研發(fā)等方面具有非常廣闊的應(yīng)用前景。然而由于生物組織是一種具有強(qiáng)散射性的混沌介質(zhì),而且在實(shí)際過(guò)程中采集到的表面熒光測(cè)量值不充足,導(dǎo)致FMT重建具有高度的不適定性。通過(guò)準(zhǔn)確刻畫(huà)目標(biāo)可行區(qū)域減少未知量個(gè)數(shù),能有效緩解重建問(wèn)題的病態(tài)性。本文借助三支決策及其擴(kuò)展模型,結(jié)合典型正則化方法進(jìn)行熒光目標(biāo)的多級(jí)重建。全文工作主要圍繞基于三支決策及其擴(kuò)展模型的熒光分子斷層成像展開(kāi),具體研究?jī)?nèi)容如下。(1)基于三支決策理論的熒光分子斷層成像。FMT是典型的逆問(wèn)題求解,具有嚴(yán)重的病態(tài)性。為了緩解問(wèn)題病態(tài)性,本文提出一種基于三支決策理論的重建框架。將傳統(tǒng)方法獲得的重建結(jié)果作為論域,利用三支決策思想,確定一組閾值α和β(0≤α＜β＜1)獲得正域、邊界區(qū)域和負(fù)域。將正域和邊界域合并為目標(biāo)可行區(qū),在可行區(qū)內(nèi)再用傳統(tǒng)方法重建,將可行區(qū)上的重建結(jié)果再用三支決策,獲得的正域即為最終結(jié)果。在這里,三支決策用了兩次,第一次用于提供目標(biāo)可行區(qū),第二次用于提取目標(biāo),去除背景。圓柱體仿真實(shí)驗(yàn)和真實(shí)小鼠實(shí)驗(yàn)均... 

【文章來(lái)源】：西北大學(xué)陜西省 211工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

FMT成像的流程圖

圖 13 基于三支決策理論的熒光分子斷層成像流程圖驗(yàn)結(jié)果與分析了驗(yàn)證基于三支決策理論的熒光分子斷層成像的可行性和有效性，柱仿真實(shí)驗(yàn)和真實(shí)小鼠實(shí)驗(yàn)。為了評(píng)估所提算法的性能，本文引入ocationError，LE）和歸一化均方誤差（NormalizedRoot-mean-squareE）對(duì)重建性能進(jìn)行定量分析。1）位置誤差 LE：重建出的熒光目標(biāo)中心位置與真實(shí)熒光目標(biāo)中心歐氏距離，計(jì)算公式為2 2 2000LE ( x x ) ( y y ) (z z)， z )表示重建目標(biāo)的中心位置坐標(biāo)，000( x , y, z )表示真實(shí)熒光目標(biāo)的中

圖 17 真實(shí)小鼠的軀干部分示意圖 （a）真實(shí)小鼠軀干部分的三維示意圖，（b）熒目標(biāo)在 Z=7.4mm 處的垂直視圖表 6 各器官組織的光學(xué)參數(shù)（1mm ）[82]器官名稱(chēng)670nm 710nm吸收系數(shù) 約化散射系數(shù) 吸收系數(shù) 約化散射系數(shù)肌肉 0.075 0.412 0.043 0.350心臟 0.051 0.944 0.030 0.870肺 0.170 2.157 0.097 2.093肝臟 0.304 0.668 0.176 0.629腎臟 0.058 2.204 0.034 2.021胃 0.010 1.417 0.007 1.340

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]有限元方法和正則化策略在光學(xué)分子影像中的應(yīng)用[D]. 李維.西安電子科技大學(xué) 2015
[2]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
[3]生物發(fā)光斷層成像中光源重建逆問(wèn)題研究[D]. 賀小偉.西安電子科技大學(xué) 2011

碩士論文
[1]基于三支決策理論的熒光分子斷層成像重建方法的研究[D]. 王瀟.西北大學(xué) 2018



本文編號(hào)：2909296