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数字合成X线体层成像中轴向强度衰减的校正被引量：1: 2012年; 作为新型医学成像技术,数字合成X线体层成像(DTS)技术有助于分辨重叠的成像组织并精确定位组织病变。DTS技术采用重建速度快、图像质量高的滤波反投影算法重建出冠断面的断层图像。但由于DTS投影数据集的不完整性,因此利用滤波反投影算法重建出的图像其强度在旋转轴方向上存在着类似帽状衰减现象。分析了X线源锥束角度对DTS图像中轴向强度衰减的影响,在此基础上引入了一种反余弦加权的强度衰减的校正方法。为验证校正方法对降低DTS图像中轴向强度衰减的效果,利用搭建的DTS系统在不同的X线源锥角下对乳房仿体进行了实验。结果表明,该校正方法能有效地降低DTS重建图像中的轴向强度衰减程度。; 缪辉赵会娟高峰周仲兴; 关键词：生物光学锥束重建

基于维纳解卷积技术的数字放射成像系统的过采样调制传递函数测量新方法（英文）被引量：2: 2013年; 本文针对数字放射系统的调制传递函数测量问题,提出一种基于维纳解卷积方法,从倾斜刀口图像中测量过采样调制传递函数的新方法。首先根据实际数字放射系统特性,模拟给定调制传递函数下倾斜刀口带噪图像,并获取对应的经过系统恶化后的过采样边界扩散函数,而后依据该边界扩散函数的中心边界位置,构建无恶化效应的理想边界扩散函数。为了满足傅里叶变换的绝对可积条件,对上述两类边界扩散函数进行镜像操作,构成偶对称模式的边界扩散函数。基于维纳解卷积,在已知理想边界扩散函数对称模式,并考虑系统噪声影响,可以从恶化过采样边界扩散函数的对称模式中获取过采样线扩散函数。该过采样线扩散函数的傅里叶归一化幅度即为系统的调制传递函数。本文同时给出了维纳参数值以及对称模式下边界响应函数宽度对解卷积结果准确性的影响。结果表明,针对倾斜刀口图像,基于本文提出的维纳解卷积方法可以有效的测量过采样调制传递函数。; 周仲兴朱庆阵赵会娟高峰

面向乳腺肿瘤诊断的时域扩散荧光―光学层析成像系统被引量：3: 2013年; 为了解决传统乳腺扩散光学层析成像可靠性低的问题,设计了一套基于多通道时间相关单光子计数的时域扩散荧光―光学层析成像系统.该系统采用32根同轴光纤均匀分布于组织体表面,作类似X射线层析工作方式的同层扫描,由此获得多角度下的时间分辨投影.通过测量不同仿体,应用相应的迭代图像重建算法,获得了可靠的重建结果.研究表明,该系统工作可靠,是进行乳腺肿瘤早期诊断研究的理想模式之一.; 张伟高峰武林会马文娟卢奕名赵会娟; 关键词：图像重建乳腺肿瘤诊断

一种双波长数字锁相光学拓扑成像系统被引量：2: 2014年; 光学拓扑成像方法作为现有脑功能成像模态的有益补充,可以直接同时提供脑组织中氧合血红蛋白(HbO2)和脱氧血红蛋白(Hb)的变化信息,对临床诊断和治疗有重要意义.目前推出的光学拓扑成像系统价格昂贵,难以推广,因此设计了一种结构简单、成本较低的双波长数字锁相光学拓扑成像系统.该系统采用数字锁相检测技术从叠加信号中提取各个分信号的幅值信息,并以修正的Beer-Lambert定律为模型计算每对相邻的源点和探测点之间脑组织的吸收系数变化量.对该拓扑成像系统进行了可行性验证和模拟的实验验证,结果表明,该拓扑成像系统不仅能实现双波长同步测量,还能在一定程度上对目标位置进行有效分辨,并准确反映其吸收系数变化趋势,在大脑皮层各调控区的应激反应过程定性研究中具有重要意义.; 高峰陈琛赵会娟李娇李峰辉; 关键词：脑功能成像血红蛋白

内窥式近红外频域漫射层析成像图像重构算法被引量：4: 2012年; 应用内窥式近红外频域漫射层析成像技术可望对早期宫颈癌进行诊断.研究了同时利用频域测量值中幅值和相位信息的光学参数图像重构算法.为解决计算时间长的问题,雅可比矩阵采用伴随源法和修正的广义脉冲谱技术构建,迭代更新因子采用广义最小余量Krylov方法求解.为验证所发展的算法,对吸收系数和约化散射系数分别进行了重构.在无限和有限2种吸收对比度情况下,验证目标深度对目标定位精度的影响.重构结果表明,所发展的算法具有较好的重构精度,吸收系数和约化散射系数的保真度可达80%;并且结果未表现出定位精度受目标深度影响.所发展的算法可用于内窥式近红外频域漫射层析成像.; 秦转萍赵会娟杨彦双; 关键词：宫颈癌近红外

面向乳腺诊断的血氧扩散光学层析方法:仿体实验与在体评估被引量：4: 2013年; 为了获得乳腺诊断的功能影像信息,设计了一套面向乳腺肿瘤早期诊断的血氧扩散光学层析(DOT)成像系统。该时域测量系统采用时间相关单光子计数技术,获得溢出目标体表面的光子随时间变化的分布信息,为了兼顾测量时间和系统成本,采用了四通道并行测量模块与光开关相结合的架构,能够降低不同通道之间的性能差异,减少伪像对诊断的干扰。采用基于广义脉冲谱技术的特征数据算法实现了光学参数(吸收系数、约化散射系数)的同时重建。通过仿体实验和初步临床研究对所提出的时域血氧DOT方法进行了验证,结果表明,该方法可以有效重建乳腺组织中光学参数的空间分布,进而获得乳腺组织功能信息,用于乳腺肿瘤的早期检测。; 张伟卢奕名武林会高峰赵会娟; 关键词：医用光学成像系统

一种基于光子计数技术的时间分辨荧光免疫分析系统设计被引量：1: 2014年; 以稀土荧光配合物作为标记物的时间分辨荧光免疫测定法在医学与生命科学的实践与研究中正发挥着越来越重要的作用.为此,设计了一种结构简单、成本低廉的基于FPGA的时间分辨光子计数器系统,改进了原有的Prony算法从而实现了对双组分五参数荧光信号的处理,并使用异氰酸苄基二乙烯三胺四乙酸络合铕(DTTA-Eu3+)和模拟的双组分荧光信号对系统和算法进行了实验验证.实验结果表明,系统对于DTTA-Eu3+的检测具有较高的准确度与线性度,相关系数r=0.996 2.对于双组分荧光信号,当两个荧光信号的差值在10倍以上时,使用改进后的Prony算法进行处理具有较高准确度,误差低于5%.; 高峰李峰辉李娇易茜陈琛; 关键词：免疫荧光寿命 PRONY算法

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国家自然科学基金(30970775)