结合Tikhonov正则化方法的近红外漫射光血流成像技术

摘要

近红外漫射相关光谱与断层成像(DCS/DCT)是一类实现生物组织血流测量和成像的较新技术,其中图像重建方法与血流成像的质量密切相关.目前常用的解析表达式和有限元方法存在局限性,影响了血流重建图像的精确性和稳定性.本文根据一种新型的N-阶线性算法,并结合Tikhonov正则化方法提出了DCT的血流重建技术(称为Tikhonov-DCT技术).在本技术中,通过光子在组织中的蒙特卡罗仿真,被测组织的几何形态和内部特征得到了充分的利用.此外,Tikhonov正则化很大程度地改善了图像重建问题的病态性,提高了成像的精确性和稳定性.在真实头部模型进行的仿真结果表明,利用Tikhonov-DCT重建的异常组织血流数值和位置准确,边缘保持较好.本技术有潜力用于优化光学传感器位置和数量,以及应用于各种生理及临床中的血流成像中.