本文關(guān)鍵詞：穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散光學(xué)層析成像及快速多極邊界元法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：腫瘤疾病是醫(yī)學(xué)上長(zhǎng)存的問題，其治療離不開對(duì)分子層次，腫瘤行為和其治療反應(yīng)中特定分子和生物過程的表達(dá)水平和活性的研究，近些年出現(xiàn)的分子成像技術(shù)因滿足此需求而逐漸成為科學(xué)和工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。分子成像是核素成像和光學(xué)分子成像等的統(tǒng)稱，其中光學(xué)分子成像因具有更寬的可選熒光探針譜倍受關(guān)注。 擴(kuò)散光學(xué)層析成像（Diffuse optical tomography, DOT）是光學(xué)分子成像技術(shù)中重要的一種，它利用近紅外光于組織內(nèi)的傳播模型和探測(cè)數(shù)據(jù)來重建組織光學(xué)參數(shù)。DOT成像包括成像系統(tǒng)和算法，用于獲取探測(cè)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分三類，各類系統(tǒng)自有特色和缺陷，其中穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)使用較為廣泛。用于處理傳播模型的算法面向正、逆向過程，正向問題的求解普遍采用有限元法，但是隨著實(shí)際模型規(guī)模的增大，，其計(jì)算量問題日益顯著，而邊界元法（Boundary element method, BEM）則由于可以降低計(jì)算維度被關(guān)注。近來學(xué)界提出的快速多極邊界元法（Fast multipole BEM, FMBEM）更因無需系數(shù)矩陣且使用快速多極子法加速展現(xiàn)了BEM的潛力。 本實(shí)驗(yàn)室內(nèi)搭建了一套基于自由空間CCD探測(cè)的穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散光學(xué)層析系統(tǒng)，完成了系統(tǒng)的軟件控制，方便用于獲取穩(wěn)態(tài)探測(cè)數(shù)據(jù)。成像算法直接影響了結(jié)果的準(zhǔn)確性，文中使用Matlab編寫了BEM和FMBEM程序。使用簡(jiǎn)單圓形組織模型，文章就正向問題分別將上述兩種方法同蒙特卡羅法進(jìn)行了模擬比較，結(jié)果表明利用BEM和FMBEM模擬的結(jié)果同蒙特卡羅法有很好的一致性。研究結(jié)果驗(yàn)證了兩種方法用于擴(kuò)散光學(xué)層析成像的可行性，為其大規(guī)模和實(shí)時(shí)成像帶來可觀的前景。
【關(guān)鍵詞】：擴(kuò)散光學(xué)層析成像 穩(wěn)態(tài)DOT系統(tǒng) 邊界元法 快速多極邊界元法
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R310;O439
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 課題背景8-10
• 1.2 擴(kuò)散光學(xué)層析成像概述10-14
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容和安排14-15
• 2 穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散光學(xué)層析成像系統(tǒng)15-26
• 2.1 擴(kuò)散光學(xué)層析成像系統(tǒng)15-19
• 2.2 穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)19-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 3 基于傳統(tǒng)邊界元法的正向問題求解26-38
• 3.1 穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散光學(xué)層析成像算法26-27
• 3.2 邊界元法用于正向問題27-35
• 3.3 模型仿真驗(yàn)證和分析35-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 4 基于快速多極邊界元法的正向問題求解38-45
• 4.1 快速多極邊界元法的發(fā)展38-39
• 4.2 快速多極邊界元法的原理和步驟39-42
• 4.3 模型仿真驗(yàn)證和分析42-44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 5 總結(jié)與展望45-47
• 5.1 總結(jié)45-46
• 5.2 展望46-47
• 致謝47-48
• 參考文獻(xiàn)48-52
• 附錄 1 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文52

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊闊;張小琴;宋永;秦天鶯;;分子成像技術(shù)及應(yīng)用[J];河南教育學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年04期

  本文關(guān)鍵詞：穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散光學(xué)層析成像及快速多極邊界元法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：364341