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荧光份子层析成像光参建模误差抵偿

发布时间:2017-11-30 00:00

  【 手艺前沿】荧光份子层析成像(Fluorescence molecular tomography,FMT)是一种可深度分辩的宏不雅标准的光学份子成像模式,它可以或许无损地获得生物组织中荧光探针的光学特征,例如荧光寿命、荧光量子产率、组织对荧光的接收系数和散射系数等,在初期肿瘤检测、药物研发等多种生物医学研究中有着普遍的利用。FMT正向题目的精度极大的依靠于组织光学参数的精确性。但是,因为生物组织微情况的复杂多样性和丈量手艺的限制,分歧组织的光学参数丈量值老是存在较大的误差。光学参数建模禁绝会致使较大的FMT正向题目求解误差,而FMT的逆向题目又具有高度的病态性,病态性高意味着图象重建进程对各类误差很是敏感,是以,光学参数禁绝确终究致使重建的图象伪影多。
 
  武汉光电国度尝试室骆清铭传授带领的科研团队基于贝叶斯理论,率先提出了一种用于抵偿FMT光学参数建模误差的变参数先验贝叶斯近似误差(Bayesian approximation error, BAE)法。该方式经由过程动态改变先验散布的协方差矩阵,有用地将解的稀少先验信息引进到BAE的重建框架中,经由过程抵偿光学参数建模误差进步了对荧光团散布重建的精确性,和对重建图象伪影的按捺感化。2017年7月,该研究工作“增进稀少性的贝叶斯近似误差法用于荧光份子层析成像光参建模误差抵偿(Sparsity-promoting Bayesian approximation error method for compensating for the mismodeling of optical properties in fluorescence molecular tomography)颁发在美国光学学会OSA的期刊Optics Letters (Vol. 42, No. 15, pp. 3024-3027, 2017)上。
 
  该研究遭到重大研究成长打算(2016YFA0201403)、国度立异研究群体科学基金(61421064) 和中心高校根基科研营业费专项资金 (2016YXMS035) 帮助撑持。
 
图1 尝试系统
 
  图2 图象重建成果。图中展现了尝试模子示意图,和未抵偿和抵偿光学参数误差后的重建成果。此中采取变参数先验BAE法重建的荧光棒的位置和外形最为精确,且伪影起码。
 
  编纂点评
 
  荧光份子层析成像是一种可深度分辩的宏不雅标准的光学份子成像模式,在初期肿瘤检测、药物研发等多种生物医学研究中有着普遍的利用。科研职员率先提出了一种用于抵偿FMT光学参数建模误差的变参数先验贝叶斯近似误差法,进步了对荧光团散布重建的精确性,和对重建图象伪影的按捺感化,研究意义重大。
 
  (原题目:荧光份子层析成像光参建模误差抵偿)

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