光學(xué)分子影像光子生物組織MonteCarlo方法MOSE碩士論文

1、光學(xué)分子影像仿真平臺的結(jié)構(gòu)研究與設(shè)計(jì)模式識別與智能系統(tǒng)，2011 ,碩士【摘要】 分子影像技術(shù)的研究和應(yīng)用在過去十年中取得了飛速的發(fā) 展,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于基因表達(dá)、腫瘤檢測和藥物研發(fā)等小動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和 和預(yù)臨床試驗(yàn)。作為新興的前沿技術(shù)，分子影像技術(shù)已經(jīng)成為新世紀(jì) 醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。在分子影像的成像技術(shù)中，光學(xué)分子影像是其中一個(gè)重要的分支。與其他成像技術(shù)相比較，光學(xué)分子影像具有高時(shí)間分辨率、高靈敏度、安全無創(chuàng)、低價(jià)格的優(yōu)點(diǎn)，并 且可用于反映體內(nèi)分子生物學(xué)的細(xì)節(jié)過程。光學(xué)分子影像技術(shù)作為一 種新的成像模態(tài)，要想得到廣泛應(yīng)用，除了在成像算法上進(jìn)行不斷改 進(jìn)和創(chuàng)新外，與之相關(guān)的可視化技術(shù)和平

2、臺的研發(fā)也是必不可少的。光學(xué)分子影像仿真平臺(Molecular Optical SimulationEnvironment, MOSE)是我們研究小組研發(fā)的光學(xué)影像仿真平臺，能夠 實(shí)現(xiàn)任意復(fù)雜形狀生物組織及自由空間中光傳輸過程的仿真。MOSE平臺采用 Monte Carlo 方法對光在生物組織內(nèi)部傳輸?shù)母鞣N行為(吸 收、散射及折射等)進(jìn)行準(zhǔn)確描述，采用漫射光的朗伯源理論描述光在 自由空間的傳輸過程，保證了仿真結(jié)果的有效性和準(zhǔn)確性。本文的主 要工作在簡要介紹了 MOS 所涉及的算法后，重點(diǎn)放在了 MOS更多 還原El【Abstract Molecular imaging technique h

3、as been achieved a rapiddevelopme nt in the past decade and obta ined wideapplicati on in gene expressi on, tumor detecti on and drug developme ntof small ani mal experime nts and pre-cli ni cal trials. As an emerg ing techno logy, molecular imagi ng has become a new research hotspot in thefield of

4、medical imaging for the new cen tury.Am ong the modalities ofmolecular imag ingtechnique, optical molecular imaging (01) is one of theimportant branches. Comparedwith the other mo. 更多還原辺【關(guān)鍵詞】光學(xué)分子影像；光子；生物組織；Monte Carlo 方法；MOSE【Keywords Optical molecular imag ing ； Phot on; Monte Carlomethod； Biologic

5、al Tissues ； Molecular Optical Simulatio n Environment ；摘要 3-4Abstract 4第一章緒論 7-111.1 背景及意義 7-81.2 分子影像的研究現(xiàn)狀 8-91.3 現(xiàn)有光學(xué)仿真軟件介紹及比較9-101.4 本文主要工作 10-11第二章 光學(xué)分子影像仿真平臺的研究背景和原理11-212.1 光學(xué)分子影像仿真技術(shù)的背景介紹11-132.2 光在生物組織中傳輸理論及數(shù)學(xué)模型13-172.2.1 Monte Carlo 方法 14-172.3 光在自由空間中傳輸?shù)臄?shù)學(xué)模型 17-182.4 MOSE 開發(fā)背景 18-202.4.1 MOSE 簡介 18-192.4.2 MOSE 開發(fā)環(huán)境介紹 19-202.5 本章小結(jié) 20-21第三章 光學(xué)分子影像仿真平臺的框架設(shè)計(jì) 21-333.1 MOSE 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21-223.2 MOSE 核心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22-283.2.1 仿真參數(shù)模塊 23-243.2.2 仿真算法模塊 24-263.2.3 仿真結(jié)果模塊 263.2.4 數(shù)據(jù)輸入輸出模塊 26-283.3 MOSE 交互界面設(shè)計(jì) 28-313.4 本章小結(jié) 31-33第四章 光學(xué)分子影像仿真系統(tǒng)仿真平臺的實(shí)現(xiàn) 33-504.1 工程的建立及保存