面向乳腺诊断的时域扩散光学层析图像重建方法  

Image Reconstruction of Time-Domain Diffuse Optical Tomography for Breast Tumor Diagnosis

作　　者：马艺闻[1] 杨芳[1] 高峰[1] 赵会娟[1] 蒋景英[1] 

机构地区：[1]天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津300072

出　　处：《纳米技术与精密工程》2009年第1期60-64,共5页Nanotechnology and Precision Engineering

基　　金：国家重点研究发展计划(973)项目(2006CB705700);国家自然科学基金资助项目(60578008;60678049);天津市自然科学基金资助项目(07JCYBJC06600)

摘　　要：为了克服传统的X射线乳腺成像术在灵敏度、特异性、安全性和舒适性等方面存在的重大缺陷,提出了一种面向乳腺成像的时域扩散光学层析(diffuse optical tomography,DOT)图像重建技术.该技术以拉普拉斯变换时域扩散方程的有限元(finite element method,FEM)数值解作为正向模型,采用基于牛顿-拉夫逊迭代格式的逆模型框架.通过对锥形压缩乳房光学层析模式的模拟实验研究表明,该方法可有效重构出乳腺肿瘤组织的吸收系数μa和约化散射系数μs′的层析图像,且成像目标的空间位置准确,具有较高的图像质量.To overcome the deficiencies of conventional X-ray mammography in sensitivity, specificity, security and comfortableness, an image reconstruction technique of time-domain diffuse optical tomography （ DOT ） for the optical mammography was presented. The technique used the finite element method （ FEM ） solution to the Laplace-transformed coupled diffusion equations as the forward model, and developed the inverse model based on a Newton-Raphson scheme. The simulation experiments of breast DOT in conical compression modality indicate that： the proposed methodology can effectively reconstruct the absorption and scattering coefficient distributions of the breast tissue; the spatial location of tumor tissue can be exactly reconstructed with high quality of image.

关 键 词：乳腺癌早期检测 时域扩散光学层析 有限元法 图像重建技术 

分 类 号：TP391.41[自动化与计算机技术—计算机应用技术]