[發明專利]一種基于迭代收縮的雙模態融合斷層成像方法

有效

• 申請號: 201110220234.3
• 申請日: 2011-08-03
• 公開（公告）號: CN102334979A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 田捷;秦承虎;吳萍;楊鑫;劉凱
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種基于迭代收縮的雙模態融合斷層成像方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟a，采用波爾茲曼傳輸方程的一階球諧近似得到的擴散方程建立光子在目標體內部的傳輸模型，即擴散方程傳輸模型；

步驟b，利用有限元方法將擴散方程傳輸模型轉換成線性矩陣方程的形式；

步驟c，基于線性矩陣方程形式的擴散方程傳輸模型，利用正則理論，建立優化目標函數f(S)，其中，S為待求解的目標體內部光強分布；

步驟d，對f(S)進行降維處理，得到一維優化目標函數；

步驟e，基于所述一維優化目標函數，以迭代的方式求解得到最優目標體內部光強分布S。

2.根據權利要求1所述的基于迭代收縮的雙模態融合斷層成像方法，其特征在于，所述擴散方程傳輸模型表示為：

-▿·[D(r)▿Φ(r)]+μa(r)Φ(r)=S(r),]]>

其中，r是位置向量，D是散射系數，μ_a是吸收系數，Φ是目標體表面光強分布，S表示待求解的目標體內部光強分布。

3.根據權利要求1所述的基于迭代收縮的雙模態融合斷層成像方法，其特征在于，步驟b之前還包括建立非勻質目標體模型的步驟，并且所述建立非勻質目標體模型的步驟具體為：

利用自發熒光斷層成像獲取目標體表面出射的光強分布測量值Φ^*；利用計算機斷層成像獲取目標體內部幾何結構信息，通過分割出目標體內部不同的器官結構，并為不同器官設置相應的光學參數，包括吸收系數和散射系數，從而建立非勻質目標體模型。

4.根據權利要求3所述的基于迭代收縮的雙模態融合斷層成像方法，其特征在于，建立非勻質目標體模型之后、步驟b之前還包括：對非勻質目標體模型進行幾何結構的網格剖分，并利用配準技術將表面光強信息與幾何結構信息進行位置融合與能量融合。

5.根據權利要求1所述的基于迭代收縮的雙模態融合斷層成像方法，其特征在于，步驟b中的所述線性矩陣方程表示為MS＝Φ，其中，M是描述模型性質的系統矩陣，Φ是目標體表面光強分布。