国家自然科学基金(61372042)
- 作品数：22 被引量：44H指数：4
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- 生物光声—超声—磁声联合成像的研究进展被引量：3
- 2017年
- 生物超声(US)、光声(PA)和磁声(MA)成像均以超声波作为载体,将其结合可获得生物组织的组合图像,充分发挥各成像手段的优势。与单一成像技术相比,联合成像具有更好的分辨率及更高的对比度和敏感度,可更精准地定位病变组织,并辨识出其形态和成分。本文对光声—超声、磁声—超声及磁光声联合成像,尤其内窥式联合成像的研究进展及应用现状进行综述。
- 孙正杨凯旋
- 关键词：光声成像超声检查
- 深度学习在光声成像中的应用现状被引量：2
- 2020年
- 光声成像(Photoacoustic Imaging,PAI)是一种多物理场耦合的无创生物医学功能成像技术,它将纯光学成像的高对比度与超声成像的高空间分辨率相结合,可同时获得生物组织的结构和功能成分信息。近年来,随着深度学习算法在医学图像处理中的广泛应用,基于深度学习的光声成像算法也成为该领域的研究热点。对深度学习在PAI图像重建中的应用现状进行综述,归纳和总结现有的算法,分析目前存在的问题,并展望未来可能的发展趋势。
- 孙正王新宇
- 关键词：光声成像卷积神经网络图像重建
- 基于滤波反投影算法的血管内光声图像重建被引量：5
- 2016年
- 将目前在光声断层(PAT)成像中得到广泛应用的滤波反投影(FBP)重建算法应用到血管内光声(IVPA)成像中,提出一种简单快速的二维图像重建方法。首先,对组织产生的光声信号进行滤波、逆卷积和时域一阶求导的预处理;然后,针对IVPA在血管腔内封闭成像的特殊性,采用权重法将预处理后的光声信号数据对导管以外的成像区域沿弧线进行反投影,得到成像平面内每个网格点处的初始光声压。最后,得到反映血管壁组织结构形态的横截面灰阶图像。对仿真血管模型的实验表明,采用所提出的方法重建IVPA图像的结构,相似性指标(SSIM)可达到0.571 7。合理选择滤波函数、滤波截止频率以及测量位置数,可以提高IVPA重建图像的质量;对光声信号进行时域一阶求导处理,能有效地突出重建图像中的组织结构信息。该方法为后续图像重建算法的优化奠定基础。
- 韩朵朵孙正苑园
- 关键词：图像重建滤波反投影
- 生物声学成像中声速不均匀性解决方法的研究进展被引量：1
- 2018年
- 对于以超声波为载体的生物医学声学成像(如超声、光声和磁声成像等)技术,为了简化问题,常在假设待测组织内声速恒定的前提下,重建组织内的声阻抗、光吸收分布、光学特性参数分布或者电导率分布等。但是,实际生物组织内部的声速是存在差异的(最大可达10%),因而在此假设前提下重建出的图像通常是不准确的。在介绍声速不均匀性对声学图像重建影响的基础上,对超声、光声和磁声成像中解决声速不均匀问题的主要方法,特别是光声层析成像中重建组织内声速分布的主要方法进行总结和归纳,讨论各自的优点和不足,并展望未来的可能发展方向。
- 孙正贾艺璇
- 关键词：图像重建超声成像
- 血管内光声图像的建模与仿真被引量：1
- 2016年
- 为了给血管内光声(intravascular photoacoustic,IVPA)成像的图像重建算法和图像后处理算法提供数据源,为培训医师提供图像库,提出一种二维IVPA图像的建模与仿真方法。建立包含斑块的血管横截面模型,并对成像导管发射激光脉冲照射血管壁组织、血管壁组织产生光声信号、利用得到的一组光声信号重建IVPA图像整个过程进行仿真,得到血管横截面模型的二维IVPA灰阶图像,同时根据冠状动脉血管随心脏搏动的规律,实现序列图像的仿真。利用仿真模型得到的IVPA图像与原电磁吸收分布图接近程度较高。仿真模型的物理意义清晰,可得到质量稳定的IVPA图像。
- 苑园孙正韩朵朵
- 关键词：图像投影图像重建算法序列图像冠状动脉血管INTRAVASCULAR图像序列
- 磁声断层成像逆问题的研究进展
- 2018年
- 病变组织的早期发现对病症的诊断和治疗具有重要的临床意义。生物磁声断层(magnetoacoustic tomography,MAT)成像是一种新型的无损伤功能成像技术,它融合了电磁场、超声和多物理场探测与成像技术,同时具备电阻抗成像的高对比度以及超声扫描成像的高空间分辨率的优点。它基于生物组织电导率的变化特点,能够先于结构成像技术发现组织的早期病变情况。MAT的研究包括正问题和逆问题两方面。在简介MAT成像原理的基础上,对其逆问题的研究现状进行综述,对主要方法进行归纳总结,分析目前存在的问题和可能的解决方法,最后指出未来的研究趋势。
- 孙正陈鹏
- 关键词：逆问题电导率图像重建
- 血管内光声图像的时间反演重建方法被引量：4
- 2016年
- 目的将光声成像与医学内窥技术相结合的血管内光声(IVPA)成像技术可为心血管内易损斑块的检测以及指导介入治疗提供可靠的参考。针对采用单阵元探测器进行圆周扫描的IVPA成像系统,提出基于时间反演(TR)算法的重建IVPA横截面灰阶图像的方法。方法通过建立超声传播模型,对光声信号的反向传播过程进行模拟,反演得到血管横截面的2维初始光声压分布图像。针对测量位置稀疏和有限角度测量都会造成光声数据不完备,进而导致重建图像质量下降的问题,通过对探测器采集到的光声信号进行样条插值达到提高成像质量以及消除伪影的目的。结果仿真实验结果表明,与相同测量位置下利用滤波反投影(FBP)算法重建出的图像相比,采用本文算法重建出的图像的结构相似性指标(SSIM)值可提高约65%。结论该方法能有效地提高IVPA重建图像的质量,为后续图像重建算法的优化提供有益参考。
- 韩朵朵孙正苑园
- 关键词：图像重建时间反演滤波反投影
- 采用稀疏测量数据的有限角度光声层析成像的研究进展被引量：4
- 2020年
- 生物光声层析(Photoacoustic Tomography,PAT)成像可以反映生物组织的光吸收分布,定量测量组织的光吸收系数和散射系数,进而分析组织成分,为疾病的早期诊断和治疗提供可靠的依据。由于成像目标特殊的几何结构以及成像装置的机械结构、空间位置和成像时间等的限制,超声探测器只能在有限的角度范围内扫描,采集到稀疏的光声测量数据,导致重建图像中出现伪影和失真。针对有限角度扫描和稀疏测量数据问题,对目前主流的光声图像重建算法进行综述和分析。
- 孙正闫向阳
- 关键词：稀疏数据图像重建
- 生物感应式磁声成像的研究现状被引量：3
- 2016年
- 生物感应式磁声(MAT-MI)成像是一种新型功能成像技术,融合电磁技术、超声技术和多物理场探测与成像技术,具有电阻抗成像的高对比度以及超声扫描成像的高空间分辨率的特点,能够反映生物组织的电导率变化信息,达到对病变组织进行早期诊断的目的。将MAT-MI与内窥检测技术相结合,则可直接检测生物腔体组织(如鼻腔、消化道以及血管等)病变的情况,为腔体组织疾病的诊断和治疗提供更及时可靠的依据。在分析MAT-MI的成像原理的基础上,对其正/逆问题的研究现状进行综述,并探讨内窥感应式磁声成像的可行性以及所面临的技术难点。
- 马真孙正王健健
- 关键词：电阻抗超声
- 基于血管内超声的动脉血管壁应变分布的计算流体力学仿真被引量：1
- 2015年
- 估算动脉血管壁所受的应力以及产生的应变,对于评估血管壁的弹性和预测斑块的发展趋势具有重要的临床参考价值。本文利用计算流体力学(CFD)数值模拟技术,对从动脉血管内超声(IVUS)图像序列中重建出的三维血管及血液模型进行单向流固耦合模拟,得到用伪彩编码表示应变分布情况的三维血管模型,直观地展示血管的三维形态结构和三维应变分量及其分布情况。
- 孙正刘存
- 关键词：动脉血管内超声血流动力学计算流体力学
