[发明专利]一种光声和荧光循环互提升成像方法

摘要

本发明公开了一种光声和荧光循环互提升成像方法。该成像方法包括：多光谱光声成像、基于光声成像先验信息的多光谱扩散光学断层成像重建、小动物结构信息获取、小动物结构信息获取、基于结构与光学特性先验信息的组织特异性荧光分子成像重建和光声和荧光信息融合六个步骤。本发明的成像方法适用于光声和荧光多模态成像设备，可以达到光学和荧光成像质量循环互提升的效果，得到比分别进行单一模态成像更准确的图像。

主权项

一种光声和荧光循环互提升成像方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1：利用光声成像/荧光分子成像双模态系统进行光声成像，采集得到待成像对象的与多个光谱谱段对应的光声信号，基于所述光声成像中各物理量之间的对应关系，对于所述光声信号进行求解，重建得到每个光谱谱段的光声图像，即组织光学吸收系数分布；步骤2：将所述步骤1得到的组织光学吸收系数分布作为先验信息，进行多光谱扩散光学断层成像重建，得到更准确的组织光学吸收系数分布和组织光学散射系数分布，并将这两个系数作为先验信息，计算一定激光照射下待成像对象组织内的光能量密度分布；步骤3：根据所述步骤2得到的待成像对象组织内的光能量密度分布，对所述步骤1得到的组织光学吸收系数分布进行光学衰减校正，得到校正后的光声图像，即新的组织光学吸收系数分布，再将此新的组织光学吸收系数分布作为先验信息，重复所述步骤2，以进行互循环提升，该互循环提升过程执行若干次，最终得到较为准确的组织光学吸收系数分布；步骤4：将所述步骤2得到的组织光学散射系数分布和所述步骤3得到的组织光学吸收系数分布分别与数字非匀质标准小动物的高分辨结构图像进行配准，得到待成像对象的器官结构位置；步骤5：将所述步骤3得到的组织光学吸收系数分布和所述步骤4得到的待成像对象的器官结构位置作为先验信息，基于组织特异性光传输混合模型，进行荧光分子断层成像重建，得到荧光分子断层成像组织特异性图像；步骤6：将步骤5中重建得到的FMT组织特异性图像与所述步骤3得到的生物组织光学吸收系数分布在待成像对象组织相同的地方分别进行叠加，得到融合图像，最终完成光声和荧光融合成像。