在體小動物光學(xué)分子斷層成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在體光學(xué)分子成像技術(shù)是一種新興的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，具有高靈敏度、高對比度、無創(chuàng)、低成本等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于腫瘤診斷、疾病早期檢測、藥物療效定量評估等方面。目前，在體光學(xué)分子成像系統(tǒng)成熟產(chǎn)品不多，且國外的產(chǎn)品占據(jù)主要市場份額，因此，研究具有自主知識產(chǎn)權(quán)的在體光學(xué)分子成像系統(tǒng)十分必要。本文研發(fā)了一套小動物在體光學(xué)分子斷層成像系統(tǒng)（AOIS），可以實(shí)現(xiàn)生物自發(fā)光和激發(fā)光斷層成像。本文主要工作如下：
　?。?）設(shè)計(jì)與搭建AOIS硬件系統(tǒng)，主

2、要包括暗箱、激發(fā)光光源、濾光輪、實(shí)驗(yàn)臺、小動物固定裝置、CCD相機(jī)及鏡頭。通過小動物固定裝置的旋轉(zhuǎn)，可以實(shí)現(xiàn)小動物體表多角度熒光數(shù)據(jù)的采集。
　?。?）AOIS系統(tǒng)利用CT或MRI結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行多模態(tài)成像時(shí)，在CT圖像預(yù)處理中，提出了基于區(qū)間掃描的固定管分割算法并結(jié)合Otsu算法，可有效去除圖像中的床板、固定管及固定管與小動物體表間的空氣部分，精確提取小動物的體數(shù)據(jù)；在MRI圖像預(yù)處理中，使用Otsu算法及基于區(qū)域面積統(tǒng)計(jì)的方法，可

3、有效去除圖像中的噪聲，精確提取小動物的體數(shù)據(jù)。
　?。?）針對熒光圖像中存在亮線區(qū)域的問題，本文采用基于海森矩陣的線增強(qiáng)算法對亮線區(qū)域進(jìn)行檢測，并提出了基于雙向鄰域均值的方法對亮線區(qū)域進(jìn)行修復(fù)，有效地改善了熒光圖像的質(zhì)量。
　?。?）設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了AOIS軟件系統(tǒng)。AOIS軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對硬件系統(tǒng)的控制、熒光數(shù)據(jù)的采集、存儲和分析、CT/MRI圖像的分割及體網(wǎng)格生成、小動物體內(nèi)光源重建與融合顯示。
　　（5）設(shè)計(jì)小鼠實(shí)驗(yàn)