光声层析成像及组织光学参数对其影响

• 作 者: 刘英杰
• 机 构: 天津大学
• 出 处: 天津大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 光声成像 蒙特卡罗 吸收系数 散射系数 成像影响

在生物医学领域中,激光的应用开辟了生命科学研究的新途径。而且,为临床诊断提供的新的研究手段,尤其是在医学成像领域中,激光更是起着举足轻重的作用,是医学成像中不可或缺的部分。在医学成像中,光学相干层析成像和光声层析成像是以激光为光源的两种重要的成像方法。研究生物组织中的光学参数如何影响激光在组织中传输也就成了提高这两种成像质量的必不可少的手段。本文以提高光声层析成像的质量为目的,对此进行了研究,并在文章的最后,做了部分的光声层析成像工作。在第1章中首先回顾了光声技术的发展历史,详细介绍了从发现光声技术以来,其发展的过程,总结了光声技术的特点,并重点介绍了出光声层析成像技术以外的应用,其中,血氧的测量以及实时的检测是光声技术应用中重要的组成部分。在第2章,通过对现阶段光声成像技术的总结,将现阶段的光声成像技术按照超声信号的拾取类型分为3种类型,前向探测、后向探测、和侧向探测,并且详细评述的三种类型的光声成像的优缺点,并对现阶段的成像技术所存在的问题进行了总结。在第3章中,主要是蒙特卡罗技术的介绍,为了与实验的结果进行对比,更好的分析实验结果,我们对实验进行的过程进行了蒙特卡罗模拟。该章中,首先评述了国内外蒙特卡罗方法在组织光学中的研究概况,然后重点分析了蒙特卡罗方法研究光学方法的思路并且说明了采用这一方法研究生物组织中光传输的必要性,以及随着计算机技术的发展,采用这一方法的简便性和可行性。在第4章中,系统的分析了生物组织中吸收系数、散射系数对光传输的影响,并以此为基础,详细的分析了这2个参数是如何影响光声层析成像中图像的对比度、分辨虑、以及成像深度。最后一章中,对光声层析成像做了初步的研究。基本可以再现出组织模型的形状。