一种基于pfMC模型的荧光扩散光学断层图像重建方法

摘要

本发明公开了一种基于微扰荧光蒙特卡罗(pfMC)模型的荧光扩散光学断层图像重建方法，属于生物医学工程技术领域，包括：确定探测区域，在探测区域选择若干扫描点，获取探测器上相对应的荧光光强分布；建立描述组织光学参数空间结构的三维数字模型，根据光源扫描的位置和方向进行激发光子的前向白蒙特卡罗(white Monte Carlo)模拟，跟踪激发光子并记录到达探测器的光子路径；依据pfMC方法计算荧光光子权重，并计算出荧光雅可比矩阵；最后通过GPU集群迭代重建计算出组织内的荧光团位置及其荧光系数；本发明的优点是，基于体素化的微扰MC荧光模型，基于GPU集群加速的重建迭代过程，为三维荧光断层成像系统提供了一种快速的、准确的重建方法。

主权项

一种基于pfMC模型的荧光扩散光学断层图像重建方法，其特征在于包括下列步骤：(1)确定探测区域，选择光源扫描位置，并获取相对应的探测器上的荧光强度分布；(2)数字化待探测对象，建立描述组织光学参数三维分布的体素化模型，在不同光源位置与方向进行白蒙特卡罗模拟，记录在探测器收集到的激发光子的权重及在每个体素内的路径信息和相应的物理量；(3)依据pfMC模型，计算荧光光子权重；(4)由激发光子的路径信息构建荧光雅可比矩阵；(5)根据计算得到荧光光子权重和荧光雅可比矩阵，迭代重建计算出组织内的荧光团位置及荧光系数。