契倫科夫熒光成像(Cerenkov luminescence imaging,CLI)技術(shù)開創(chuàng)性的利用了核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中放射性核素在衰變過程中產(chǎn)生的可被光學(xué)探測器收集的近紅外光,由于大量放射性核素可被用于臨床,因此CLI為解決光學(xué)分子成像技術(shù)臨床轉(zhuǎn)換面臨的分子探針局限性這一問題提供了新思路。通過結(jié)合生物組織中的光傳輸模型和光源重建算法,契倫科夫熒光三維成像(Cerenkov luminescence tomography,CLT)能夠準(zhǔn)確獲取核素探針的體內(nèi)位置和定量空間分布信息,因而備受關(guān)注。然而,契倫科夫熒光的寬光譜特性、契倫科夫熒光測量數(shù)據(jù)的不充足性、深層核素探針的契倫科夫熒光強(qiáng)衰減性等,造成CLT技術(shù)在精確獲取體內(nèi)核素探針的三維位置和定量空間分布方面還存在極大的挑戰(zhàn)。本文針對契倫科夫熒光成像技術(shù)在三維重建準(zhǔn)確性和深層目標(biāo)成像有效性等方面進(jìn)行了探討和研究,主要工作總結(jié)如下:1.針對契倫科夫熒光的寬光譜特性造成的成像模型不準(zhǔn)確問題,提出了基于混合光傳輸模型的多光譜契倫科夫熒光三維成像方法。利用寬譜契倫科夫熒光進(jìn)行多光譜三維成像能夠一定程度上解決測量數(shù)據(jù)不完備問題,但是同樣造成了現(xiàn)有基于單...

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 契倫科夫熒光三維與增強(qiáng)成像技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 契倫科夫熒光成像技術(shù)
        1.2.2 契倫科夫熒光增強(qiáng)成像技術(shù)
        1.2.3 內(nèi)窺契倫科夫熒光成像技術(shù)
        1.2.4 契倫科夫熒光三維成像技術(shù)
    1.3 本文的研究內(nèi)容與章節(jié)安排
第二章 契倫科夫熒光在生物組織中的傳輸特性研究
    2.1 引言
    2.2 生物組織中的光傳輸模型
        2.2.1 擴(kuò)散近似
        2.2.2 簡化球諧波近似
        2.2.3 輻射度模型
    2.3 生物組織中的混合光傳輸模型
        2.3.1 基于擴(kuò)散近似-輻射度理論的混合光傳輸模型
        2.3.2 基于簡化球諧波近似-輻射度理論的混合光傳輸模型
        2.3.3 基于擴(kuò)散近似-蒙特卡羅理論的混合光傳輸模型
        2.3.4 基于輻射傳輸方程-擴(kuò)散近似的混合光傳輸模型
        2.3.5 基于簡化球諧波近似和擴(kuò)散方程的混合光傳輸模型
    2.4 混合光傳輸模型及其性能驗證
        2.4.1 混合光傳輸模型構(gòu)建
        2.4.2 實驗設(shè)計與分析
    2.5 本章總結(jié)與討論
第三章 基于混合光傳輸模型的多光譜契倫科夫熒光三維成像方法
    3.1 引言
    3.2 基于混合SP₃-DA模型的多光譜契倫科夫熒光三維成像方法
        3.2.1 契倫科夫熒光的寬譜特性分析
        3.2.2 混合光傳輸模型及其邊界耦合條件的構(gòu)建
    3.3 實驗設(shè)計與結(jié)果分析
        3.3.1 混合光傳輸模型在多光譜應(yīng)用中的優(yōu)勢分析
        3.3.2 基于數(shù)字鼠的仿真實驗驗證
        3.3.3 基于人工植入光源的在體小動物實驗驗證
    3.4 本章總結(jié)與討論
第四章 基于先驗補償?shù)钠鮽惪品驘晒馊S成像方法
    4.1 引言
    4.2 基于先驗補償?shù)钠鮽惪品驘晒馊S成像方法
        4.2.1 單視圖測量數(shù)據(jù)下契倫科夫熒光三維成像的問題分析
        4.2.2 基于先驗補償?shù)钠鮽惪品驘晒馊S成像模型構(gòu)建
    4.3 實驗設(shè)計與結(jié)果分析
        4.3.1 基于簡單數(shù)字仿體的仿真實驗驗證
        4.3.2 基于活體小動物的在體實驗驗證
    4.4 本章總結(jié)與討論
第五章 基于混合光傳輸模型的內(nèi)窺契倫科夫熒光三維成像方法
    5.1 引言
    5.2 基于混合光傳輸模型的內(nèi)窺契倫科夫熒光三維成像方法
        5.2.1 問題的提出
        5.2.2 基于混合光傳輸模型的eCLT和 eRLT統(tǒng)一成像框架
    5.3 實驗設(shè)計與結(jié)果分析
    5.4 本章總結(jié)與討論
第六章 契倫科夫熒光增強(qiáng)技術(shù)及其三維成像方法
    6.1 引言
        6.1.1 契倫科夫熒光信號增強(qiáng)技術(shù)
        6.1.2 放射熒光成像技術(shù)
    6.2 RLFI可行性驗證實驗材料與實驗設(shè)計
    6.3 RLFI可行性驗證實驗結(jié)果與分析
        6.3.1 RLFI技術(shù)的可行性研究
        6.3.2 放射性核素活度對放射熒光強(qiáng)度的影響
        6.3.3 放射性核素與RLF的距離對放射熒光強(qiáng)度的影響
        6.3.4 基于活體動物在體實驗的應(yīng)用潛力驗證
    6.4 基于混合模型的放射熒光膠片三維成像方法
    6.5 本章總結(jié)與討論
第七章 總結(jié)和展望
    7.1 全文工作總結(jié)
    7.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的科研成果
致謝
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本文編號：3828164