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自适应多光谱光声成像技术研究

简小华 崔崤峣 向永嘉 韩志乐

自适应多光谱光声成像技术研究

简小华, 崔崤峣, 向永嘉, 韩志乐
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  • 光声成像技术是利用激光照射组织产生超声波成像的新型医学影像技术. 在传统光声成像中, 由于组织体内复杂的成分与环境会对入射光波产生较大的扰动而导致波前畸变、图像分辨率下降, 从而降低诊断的准确性. 为了克服这一影响, 本文提出了一种自适应多光谱光声成像技术. 该技术利用自适应光学技术可有效地降低组织对光波扰动的影响, 提高系统成像分辨率与图像对比度. 此外, 该系统还融合了多光谱成像技术, 可在多种波长下对目标成像, 从而更好地进行组织结构识别、组分分析等. 实验结果表明, 该系统十分适用于复杂的生物组织光声成像, 可极大地增强光声成像性能, 在生物医学领域具有广阔的应用前景.
    • 基金项目: 国家科技支撑计划(批准号: 2012BAI13B02)、江苏省基础研究计划(批准号: BK2011332)、国家自然科学基金青年基金项目(批准号: 11204198)和苏州市国际科技合作计划(批准号: SH201102)资助的课题.
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    Rosencwaig A 1975 Phys. Today 28 9

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    Xu M, Wang L V 2006 Rev. Sci. Instrum. 77 041101-1

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    Wu D, Tao C, Liu X J 2010 Acta Phys. Sin. 59 5850 (in Chinese) [吴丹, 陶超, 刘晓峻 2010 物理学报 59 5850]

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    Wang L V 2009 Nat. Photo. 3 9

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    Li C, Wang L V 2009 Phys. Med. Bio. 54 59

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    Song K H, Stein E W, Margenthaler J A, Wang L V 2008 J. Biomed. Opt. 13 024006

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    Wang X D, Pang Y J, Ku G, Xie X Y, Stoica G, Wang L V 2003 Nat. Biotechnol. 21 7

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    Jiao S, Jiang M, Hu J, Fawzi A, Zhou Q, Shung K K, Puliafito C A, Zhang H F 2010 Opt. Express 18 4

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    Zhang H F, Maslov K, Stoica G, Wang L V 2006 Nat. Biotechnol. 24 7

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    Roddier F 1999 Adaptive Optics in Astronomy (London: Cambridge University Press) p22

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    Liang J, Williams D R, Miller D T 1997 JOSA A 14 11

    [16]

    Zawadzki R, Jones S, Olivier S, Zhao M, Bower B, Izatt J, Choi S, Laut S, Werner J 2005 Opt. Express 13 21

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    Razansky D, Distel M, Vinegoni C, Ma R, Perrimon N, Kster R W, Ntziachristos V 2009 Nat. Photonics 3 7

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    West G A, Barrett J J, Siebert D R, Reddy K V 1983 Rev. Sci. Instrum. 54 797

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    Duck F A 1990 Physical Properties of Tissue: A Comprehensive Reference Book (New York: Academic Press) p102

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    Ma R, Taruttis A, Ntziachristos V, Razansky D 2009 Opt. Express 17 24

    [21]

    Wang S F 2003 The Theory and Application of Information Optics (Beijing: Beijing University of Posts and Telecommunications) p89 (in Chinese) [王仕璠 2003 信息光学理论与应用 (北京: 北京邮电大学出版社) 第89页]

    [22]

    Keijzer M, Richards-Kortum R R, Jacques S L, Feld M S 1989 Appl. Opt. 28 20

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    [17] 孙明健, 程星振, 王艳, 章欣, 沈毅, 冯乃章. 基于光声信号的高铁钢轨表面缺陷检测方法. 物理学报, 2016, 65(3): 038105. doi: 10.7498/aps.65.038105
    [18] 焦阳, 简小华, 向永嘉, 崔崤峣. 光声信号的双谱分析方法研究. 物理学报, 2013, 62(8): 087803. doi: 10.7498/aps.62.087803
    [19] 唐艳秋, 孙强, 赵建, 姚凯男. 一种基于全息术的光学系统闭环像差补偿方法. 物理学报, 2015, 64(2): 024206. doi: 10.7498/aps.64.024206
    [20] 饶长辉, 姜文汉, 宁禹, 余浩, 周虹. 20单元双压电片变形镜的性能测试与闭环校正实验研究. 物理学报, 2009, 58(7): 4717-4723. doi: 10.7498/aps.58.4717
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-04-05
  • 修回日期:  2012-06-01
  • 刊出日期:  2012-11-05

自适应多光谱光声成像技术研究

  • 1. 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所, 苏州 215163
    基金项目: 

    国家科技支撑计划(批准号: 2012BAI13B02)、江苏省基础研究计划(批准号: BK2011332)、国家自然科学基金青年基金项目(批准号: 11204198)和苏州市国际科技合作计划(批准号: SH201102)资助的课题.

摘要: 光声成像技术是利用激光照射组织产生超声波成像的新型医学影像技术. 在传统光声成像中, 由于组织体内复杂的成分与环境会对入射光波产生较大的扰动而导致波前畸变、图像分辨率下降, 从而降低诊断的准确性. 为了克服这一影响, 本文提出了一种自适应多光谱光声成像技术. 该技术利用自适应光学技术可有效地降低组织对光波扰动的影响, 提高系统成像分辨率与图像对比度. 此外, 该系统还融合了多光谱成像技术, 可在多种波长下对目标成像, 从而更好地进行组织结构识别、组分分析等. 实验结果表明, 该系统十分适用于复杂的生物组织光声成像, 可极大地增强光声成像性能, 在生物医学领域具有广阔的应用前景.

English Abstract

参考文献 (22)

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