[發明專利]一種光聲和熒光循環互提升成像方法

有效

• 申請號: 201310364421.8
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN103393408A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 田捷;彭冬;董迪;杜洋;楊鑫;劉振宇
• 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: 宋焰琴

1.一種光聲和熒光循環互提升成像方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1：利用光聲成像/熒光分子成像雙模態系統進行光聲成像，采集得到待成像對象的與多個光譜譜段對應的光聲信號，基于所述光聲成像中各物理量之間的對應關系，對于所述光聲信號進行求解，重建得到每個光譜譜段的光聲圖像，即組織光學吸收系數分布；

步驟2：將所述步驟1得到的組織光學吸收系數分布作為先驗信息，進行多光譜擴散光學斷層成像重建，得到更準確的組織光學吸收系數分布和組織光學散射系數分布，并將這兩個系數作為先驗信息，計算一定激光照射下待成像對象組織內的光能量密度分布；

步驟3：根據所述步驟2得到的待成像對象組織內的光能量密度分布，對所述步驟1得到的組織光學吸收系數分布進行光學衰減校正，得到校正后的光聲圖像，即新的組織光學吸收系數分布，再將此新的組織光學吸收系數分布作為先驗信息，重復所述步驟2，以進行互循環提升，該互循環提升過程執行若干次，最終得到較為準確的組織光學吸收系數分布；

步驟4：將所述步驟2得到的組織光學散射系數分布和所述步驟3得到的組織光學吸收系數分布分別與數字非勻質標準小動物的高分辨結構圖像進行配準，得到待成像對象的器官結構位置；

步驟5：將所述步驟3得到的組織光學吸收系數分布和所述步驟4得到的待成像對象的器官結構位置作為先驗信息，基于組織特異性光傳輸混合模型，進行熒光分子斷層成像重建，得到熒光分子斷層成像組織特異性圖像；

步驟6：將步驟5中重建得到的FMT組織特異性圖像與所述步驟3得到的生物組織光學吸收系數分布在待成像對象組織相同的地方分別進行疊加，得到融合圖像，最終完成光聲和熒光融合成像。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述光聲成像中各物理量之間的對應關系可由下式來描述，多個光譜譜段則對應多個方程：

▿2p(r,t)-1vs2∂2p(r,t)∂t2=-ρmβ∂2T(r,t)∂t2=-βμaC∂U(r,t)∂t,]]>

其中，r表示位置，t表示時刻，p(r,t)為熱壓，為入射光流率，T(r,t)為溫度場，v_s,ρ_m,β,C和μ_α分別為聲速，物質密度，壓力膨脹系數，比熱和組織吸收系數。