多目標動態(tài)熒光分子成像關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時間:2022-01-06 02:18
動態(tài)熒光分子成像技術(shù)是通過對活體目標進行連續(xù)監(jiān)測,利用熒光分子探針在體內(nèi)不同器官中的分布隨時間變化的動態(tài)性差異進行成像的技術(shù)。作為分子影像的重要分支,動態(tài)熒光分子成像技術(shù)在藥代動力學(xué)、療效評估和生理病理過程監(jiān)測中占據(jù)著獨特的優(yōu)勢。本文針對多目標動態(tài)熒光分子成像系統(tǒng)存在的問題,從配準及重建算法方面進行改進,以提高多目標動態(tài)熒光分子成像的精度。動態(tài)熒光分子成像在藥物研究中有著很重要的應(yīng)用,論文利用重建的多目標熒光光源建立藥代動力學(xué)模型,通過得到的動態(tài)熒光重建結(jié)果實現(xiàn)對模型參數(shù)的估計。本文主要工作內(nèi)容如下:(1)研究了動態(tài)熒光分子成像的理論基礎(chǔ),包括前向光子模型構(gòu)建、雙模態(tài)圖像映射與逆向重建基本方法。(2)研究了雙模態(tài)圖像映射算法。針對二維熒光圖像和三維CT結(jié)構(gòu)圖像的雙模態(tài)圖像之間需要建立能量映射的問題,提出了一種基于DRR圖像配準的光學(xué)-CT雙模態(tài)圖像映射算法,實現(xiàn)將CCD相機采集的多角度二維光學(xué)數(shù)據(jù)映射到CT數(shù)據(jù)的三維體表,并重建出生物體表面的三維能量分布。仿體和腫瘤小鼠實驗驗證了算法的有效性。(3)針對基于范數(shù)優(yōu)化的重建稀疏性不足、定位精度低的問題,本文提出了基于塊稀疏貝葉斯學(xué)習(xí)的多目...
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
動態(tài)熒光分子成像(a)動態(tài)熒光成像系統(tǒng);(b)和(c)為注射ICG20s后的熒光分離圖像
圖 1. 2 D-FMI 代謝參數(shù)成像結(jié)果FMI 系統(tǒng)可通過獲取時間序列的動態(tài)圖像形成外周組織灌注成像,用于評測外敏感程度 Kang 等[30]通過對注射 ICG 后的裸鼠進行局部藥代動力學(xué)分析,將通過構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為外周組織的灌注圖像,如圖 1.3 所示 成像結(jié)果實手術(shù)效果的準確評估 與此同時,該研究團隊將此方法應(yīng)用于人體外周血管疾病注射 ICG 后的患者雙腳部位進行動態(tài)成像,再利用動態(tài)分析得到了患者局部組最終獲得了患有外周血管疾病的患者腳部組織的灌注水平只有正常人組織的 31]
圖 1. 2 D-FMI 代謝參數(shù)成像結(jié)果D-FMI 系統(tǒng)可通過獲取時間序列的動態(tài)圖像形成外周組織灌注成像,用于評測外周組織對缺血的敏感程度 Kang 等[30]通過對注射 ICG 后的裸鼠進行局部藥代動力學(xué)分析,將獲取的動態(tài)圖像通過構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為外周組織的灌注圖像,如圖 1.3 所示 成像結(jié)果實現(xiàn)了對裸鼠下肢手術(shù)效果的準確評估 與此同時,該研究團隊將此方法應(yīng)用于人體外周血管疾病的研究,通過對注射 ICG 后的患者雙腳部位進行動態(tài)成像,再利用動態(tài)分析得到了患者局部組織的灌注圖像,最終獲得了患有外周血管疾病的患者腳部組織的灌注水平只有正常人組織的 25%~50%的結(jié)論[31]
【參考文獻】:
期刊論文
[1]非共享多測量向量的稀疏表示分類模型[J]. 蔡體健,樊曉平,陳志杰,廖志芳. 計算機科學(xué). 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]近紅外小動物活體熒光成像系統(tǒng)的研制[J]. 王懋,李春炎,孫云飛,李敏,翟曉敏,吳東岷. 光學(xué)學(xué)報. 2013(06)
[4]壓縮感知的多重測量向量模型與算法分析[J]. 王法松,張林讓,周宇. 信號處理. 2012(06)
[5]生理藥物代謝動力學(xué)模型及其應(yīng)用[J]. 賈宜靜,朱海燕,曹紅斌,孟繁蘊. 環(huán)境與健康雜志. 2011(04)
[6]Fluorescence molecular tomography system for in vivo tumor imaging in small animals[J]. 傅建偉,楊孝全,全國濤,龔輝. Chinese Optics Letters. 2010(11)
[7]熒光分子成像技術(shù)在腫瘤檢測中的應(yīng)用[J]. 劉飛,王鑫,白凈. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2010(05)
[8]熒光分子成像技術(shù)概述及研究進展[J]. 朱新建,宋小磊,汪待發(fā),白凈. 中國醫(yī)療器械雜志. 2008(01)
博士論文
[1]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:3571523
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
動態(tài)熒光分子成像(a)動態(tài)熒光成像系統(tǒng);(b)和(c)為注射ICG20s后的熒光分離圖像
圖 1. 2 D-FMI 代謝參數(shù)成像結(jié)果FMI 系統(tǒng)可通過獲取時間序列的動態(tài)圖像形成外周組織灌注成像,用于評測外敏感程度 Kang 等[30]通過對注射 ICG 后的裸鼠進行局部藥代動力學(xué)分析,將通過構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為外周組織的灌注圖像,如圖 1.3 所示 成像結(jié)果實手術(shù)效果的準確評估 與此同時,該研究團隊將此方法應(yīng)用于人體外周血管疾病注射 ICG 后的患者雙腳部位進行動態(tài)成像,再利用動態(tài)分析得到了患者局部組最終獲得了患有外周血管疾病的患者腳部組織的灌注水平只有正常人組織的 31]
圖 1. 2 D-FMI 代謝參數(shù)成像結(jié)果D-FMI 系統(tǒng)可通過獲取時間序列的動態(tài)圖像形成外周組織灌注成像,用于評測外周組織對缺血的敏感程度 Kang 等[30]通過對注射 ICG 后的裸鼠進行局部藥代動力學(xué)分析,將獲取的動態(tài)圖像通過構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為外周組織的灌注圖像,如圖 1.3 所示 成像結(jié)果實現(xiàn)了對裸鼠下肢手術(shù)效果的準確評估 與此同時,該研究團隊將此方法應(yīng)用于人體外周血管疾病的研究,通過對注射 ICG 后的患者雙腳部位進行動態(tài)成像,再利用動態(tài)分析得到了患者局部組織的灌注圖像,最終獲得了患有外周血管疾病的患者腳部組織的灌注水平只有正常人組織的 25%~50%的結(jié)論[31]
【參考文獻】:
期刊論文
[1]非共享多測量向量的稀疏表示分類模型[J]. 蔡體健,樊曉平,陳志杰,廖志芳. 計算機科學(xué). 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]近紅外小動物活體熒光成像系統(tǒng)的研制[J]. 王懋,李春炎,孫云飛,李敏,翟曉敏,吳東岷. 光學(xué)學(xué)報. 2013(06)
[4]壓縮感知的多重測量向量模型與算法分析[J]. 王法松,張林讓,周宇. 信號處理. 2012(06)
[5]生理藥物代謝動力學(xué)模型及其應(yīng)用[J]. 賈宜靜,朱海燕,曹紅斌,孟繁蘊. 環(huán)境與健康雜志. 2011(04)
[6]Fluorescence molecular tomography system for in vivo tumor imaging in small animals[J]. 傅建偉,楊孝全,全國濤,龔輝. Chinese Optics Letters. 2010(11)
[7]熒光分子成像技術(shù)在腫瘤檢測中的應(yīng)用[J]. 劉飛,王鑫,白凈. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2010(05)
[8]熒光分子成像技術(shù)概述及研究進展[J]. 朱新建,宋小磊,汪待發(fā),白凈. 中國醫(yī)療器械雜志. 2008(01)
博士論文
[1]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:3571523
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