用于漫射性介质虚拟折射率匹配的系统和方法

摘要

本发明涉及通过下述方式对包括漫射介质的受试者进行断层摄影学成像的系统和方法：把在受试者外部的自由空间中获得的电磁辐射测量结果(例如荧光)转换成在受试者由无限且均匀的漫射介质(例如具有与受试者的平均光学特性相等的光学特性的介质)包围的情况下将测得的数据。在应用了变换以把测量结果转换成虚拟匹配的值之后，把光传播仿真为从折射率匹配的表面到一组虚拟检测器，这组虚拟检测器在受试者外部并被布置成在几何形状上有利的方式(例如布置成平面阵列)，从而便于使用快速重构技术。

主权项

一种荧光分子断层摄影成像系统，包括：激发光源；光学成像装置，其被配置成把光从所述激发光源引导到受试者中多个位置处；检测器，其被配置成在多个位置处对从所述受试者内的区域发出的荧光进行检测；以及处理器，其被配置成对与检测到的从所述受试者的所述区域发出的荧光相对应的数据进行处理，以产生所述受试者的所述区域的断层摄影学表现形式，其中，所述处理器被配置成执行指令，从而：(a)使用与所检测的荧光相对应的数据来建立从所述激发光源向所述受试者的所述区域的激发光传播的、以及从所述区域向所述检测器的荧光传播的正向模型，其中，一个或多个虚拟匹配变换被应用于与所检测的荧光相对应的数据以考虑所述受试者的表面处的折射率间断，所述正向模型利用一个或多个无限齐次函数而被建立成元素的权重矩阵，使得如同所述受试者的表面处不存在折射率间断那样来对光传播进行建模；以及(b)对所述权重矩阵求逆，以获得所述受试者的所述区域的断层摄影学表现形式。