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基于辐射传输方程的小动物扩散荧光层析成像方法

Diffuse fluorescence tomography based on radiative transfer equation for small-animal imaging

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张燕,李娇,赵会娟,张丽敏,高峰

(天津大学精密仪器与光电子工程学院;天津大学,天津市生物医学检测技术与仪器重点实验室)

摘要:扩散荧光层析成像(diffuse florescence tomography,DFT)作为一种能够定量提供特异性分子探针空间分部信息的高灵敏度光学分子成像工具,被逐渐应用于小动物疾病模型体内生化过程的在体跟踪和检测。DFT中,正向模型一般用辐射传输方程(radiative transfer equation,RTE)的P1近似即扩散方程(diffuse equation,DE)来实现。而对于组织内部有空腔区、近光源区的小动物成像情况,基于RTE的DFT方法更合适。研究提出一个基于RTE的稳态DFT方法,联合离散立体角元法和有限差分法,采用自然边界条件和准直光源模型,获取二维稳态RTE的数值解。利用蒙特卡罗产生的正向数据模拟验证此方案的可行性,并证明其相对于DE提高了空间分辨率和重建质量。

关键词:生物医学工程学;扩散荧光层析成像;辐射传输方程;离散立体角元;自然边界条件;小动物成像

作者提出了一种可用于小尺寸生物组织中的基于二维RTE的DFT成像方法,为更好地实现小动物疾病模型体内生化过程的在体跟踪和检测提供了方法学参考。实验设计合理,文章写作规范,阐述简明、清楚,推荐为年度优秀论文。

综合指数: 60

推荐指数:89
关注指数:80
动态指数:2

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