成果簡(jiǎn)介： j7sRmQCl  
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      光學(xué)分子影像技術(shù)作為一種新型的醫(yī)療成像手段，由于具有靈敏度高、非侵入性、無(wú)電離輻射等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在預(yù)臨床研究中得到了可越來(lái)越多的關(guān)注。然而在研究中，光學(xué)分子影像仍然面臨光傳輸理論復(fù)雜性、光源重建問(wèn)題不適定性等具體難題。在理論研究方面，本成果不僅基于輻射傳輸理論，深入研究了光在生物組織中的吸收，散射等一系列復(fù)雜的傳輸規(guī)律，而且基于壓縮感知理論，采用稀疏正則化策略有效地實(shí)現(xiàn)了光學(xué)分子影像的重建問(wèn)題。在預(yù)臨床研究方面，本成果探索了一般光學(xué)分子影像的主要技術(shù)流程與關(guān)鍵操作。本研究的成果主要包括：10篇科研論文（其中SCI檢索三篇，EI檢索六篇，中國(guó)核心1篇）；1項(xiàng)國(guó)家科技發(fā)明專(zhuān)利和4項(xiàng)計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)。這些成果表明，基于壓縮感知理論的光學(xué)分子影像重建在預(yù)臨床研究中的可行性與有效性，同時(shí)充分驗(yàn)證了光學(xué)分子影響具有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義與價(jià)值。 o3,}X@p  
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成果內(nèi)容提要： K6G+sBw[  
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      作為一種新興的醫(yī)學(xué)成像手段，分子影像技術(shù)利用影像學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)生物體 Ac8t>;=&  
      生理過(guò)程和病理變化的在體實(shí)時(shí)觀測(cè)，現(xiàn)已在腫瘤檢測(cè)、疾病治療、藥物研發(fā)等方面有了廣泛的研究與應(yīng)用。與其它分子影像技術(shù)相比，光學(xué)分子成像技術(shù)在靈敏度、特異性、實(shí)驗(yàn)操作性和性價(jià)比等諸多方面都表現(xiàn)無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為現(xiàn)代影像學(xué)技術(shù)的研究熱點(diǎn)。在理論方面，光學(xué)分子成像技術(shù)主要包括兩個(gè)主要科學(xué)問(wèn)題：1.光在復(fù)雜生物組織中的傳輸問(wèn)題；2.不適定性的逆源問(wèn)題求解。在預(yù)臨床研究方面，光學(xué)分子成像技術(shù)主要包括：1.結(jié)構(gòu)圖像的網(wǎng)格化問(wèn)題；2.不同數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)配準(zhǔn)問(wèn)題；3.重建計(jì)算效率問(wèn)題。 "pTU&He  
      目前，光在復(fù)雜生物組織中的傳輸理論主要基于輻射傳輸方程。然而由于輻射傳輸方程是一個(gè)復(fù)雜的微分積分方程，其求解一直以來(lái)僅僅局限于均勻、規(guī)則的簡(jiǎn)單仿體。因此，在研究中都會(huì)對(duì)輻射傳輸方程做不同的近似，以滿足復(fù)雜、不規(guī)則生物體的研究需要。由于近紅外光在生物組織中傳輸滿足高散射、低吸收特性，擴(kuò)散近似（DA）作為一種低階近似模型在實(shí)際應(yīng)用中得到了廣泛的應(yīng)用。然而，對(duì)于某些幾何體積小、高吸收特性的組織器官，以及對(duì)于近光源區(qū)域的光傳輸描述，擴(kuò)散近似模型具有一定的局限性，因此需要對(duì)輻射傳輸方程進(jìn)行更加準(zhǔn)確的高階近似。簡(jiǎn)化球鞋近似（SPN）模型結(jié)合了球鞋近似和離散坐標(biāo)近似的優(yōu)勢(shì)，作為一種有效的高階近似模型得到了很多研究者的青睞。然而對(duì)于簡(jiǎn)化球鞋近似模型階次的選取，并沒(méi)有確定的結(jié)論去指導(dǎo)實(shí)際應(yīng)用。在研究中我們通過(guò)構(gòu)建了不同階次的簡(jiǎn)化球鞋近似模型，在不同的組織（主要指光學(xué)參數(shù)、幾何形狀的差異）中比較了SP1，SP3，SP5，SP7的準(zhǔn)確性，得到了如下結(jié)論：1.隨著模型階次的增加，光傳輸系統(tǒng)矩陣的維數(shù)呈指數(shù)型增長(zhǎng)。2.隨著階次的增加表面的光通量表現(xiàn)出波動(dòng)協(xié)調(diào)趨勢(shì)。3.綜合考慮計(jì)算代價(jià)、模擬準(zhǔn)確性，SP3模型最優(yōu)。 k4+