李婷
,
钱志余
,
李韪韬
,
汤飞飞
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2009.03.004
提出一种基于并行BP神经网络的近红外光断层成像(Near-infrared optical tomography,NIR OT)图像重建算法,利用BP神经网络来表征生物组织内部光学参数的空间分布和边界光强之间的非线性映射关系.该方法将一个复杂的模型分解成简单的模型分别建立并行的神经网络.利用Femlab软件完成基于有限元的稳态扩散方程的两个简单模型的正向问题求解,根据提出的平均优化散射系数和正向问题训练的大量数据集合,建立并训练并行神经网络,通过对两个网络结果的分析,实现快速获得更复杂模型的光学参数的重构.算法能够快速识别特异组织的位置和准确反映热疗过程中生物组织的优化散射系数的变化趋势.
关键词:
生物医学光子学
,
近红外光断层成像
,
逆向问题
,
并行BP神经网络
,
双支路
,
平均光学参数
,
快速重建
朱拓
,
孔艳
,
薄亚明
,
虞勇坚
,
倪晓武
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2005.05.016
运用矩阵变换方法对已有的无限长矩形条件下的扩散方程的解析解进行了化简,大大提高了计算机模拟的速度.利用给定的人体前臂组织的典型光学参数,给出了扩散方程解析解的模拟计算结果.分析了介质的基本光学特性参数对漫射光子密度的影响,在验证已有的理论基础上,发现该模型下的解析解不适用于漫射系数D较大的情况.
关键词:
生物医学光子学
,
漫射理论
,
扩散方程
,
光子密度波
,
模拟研究
孔艳
,
朱拓
,
朱益清
,
虞勇坚
,
倪晓武
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2006.01.016
对于生物医学光子学领域中的新技术-扩散光子密度波技术进行了理论上的研究与扩展,给出了长为a,宽为b,高为无限大的矩形边界条件下光子密度波扩散方程的二阶微扰解析解.由于实际测到的物理量多为光通量,演算出了与入射面相对应面处的光子通量和介质中的吸收系数改变量之间的关系.并利用人体前臂肌肉组织的典型光学参数,给出了二阶微扰解的模拟计算结果,并与一阶微扰计算结果进行了比较.结果表明,二阶微扰解比原有的一阶微扰解在计算精度上有一定的提高,尤其是在异常体附近精度更是有较大的提高.所得二阶结果不仅为利用扩散方程进行生物组织成像问题提供了更加精确的理论基础,而且对于图像质量尤其是分辨异物的能力的提高具有促进作用.
关键词:
生物医学光子学
,
光子密度波
,
扩散方程
,
二阶微扰解
,
格林函数
戴丽娟
,
王惠南
,
钱志余
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2006.04.004
频域光延迟线是一种光学扫描结构,其基本组成是一个衍射光栅、一个透镜和一个扫描镜.把频域光延迟线应用到光学相干层析成像系统中,可以使参考臂扫描速率至少达到数m/s以上,从而实现视频速率的图像获取.从几何光学的角度分析了频域光延迟线的工作原理,分析结果表明在扫描角很小的情况下,入射光的光程或相位变化频率与扫描角频率有较好的线性关系.基于这一结构的光学相干层析成像的结果证明可以避免活体生物组织位移引入的图像模糊.另外,还提出了一种基于微执行器的新扫描装置.
关键词:
生物医学光子学
,
光学相干层析成像
,
频域光延迟线
,
集合力阵
郭丽娜
,
钱志余
,
李宽正
,
戴丽娟
,
何亮
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2008.04.018
采用一套专门设计的由微创光纤探头组成的光纤光谱仪生物组织光学参数测试系统,实时在位地获取C6胶质瘤大鼠脑组织的近红外光学参数,探讨以此为指标判别肿瘤基本信息、辅助临床诊断的可能性.利用该测试系统对患有C6胶质瘤的大鼠脑部肿瘤侧和正常侧进行近红外光谱检测.实验结果表明:优化散射系数和血氧饱和度可反映肿瘤位置及病理分化程度信息.证实近红外微探针技术对胶质瘤定性诊断是可行的,为近红外光谱技术临床应用打下基础.
关键词:
生物医学光子学
,
C6胶质瘤
,
近红外光谱技术
,
血氧饱和度
,
优化散射系数
