动态荧光分子断层成像的处理方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种动态荧光分子断层成像的处理方法及系统，包括：针对待分析对象，采集测量数据，测量数据为多光谱的、多时间点的动态荧光测量数据；基于动态荧光测量数据建立每个光谱、每个时间点下的三维荧光分子断层图像；对三维荧光分子断层图像进行分解，得到各个荧光目标的独立分量信息，以及独立分量信息相应的光谱分布信息；根据独立分量信息和光谱分布信息，得到三维代谢参数图像，三维代谢参数图像用于表征荧光分子探针在待分析对象中的代谢过程。本发明专利技术实施例有助于降低DFMT问题的病态性，此外，在重建得到FMT图像基础上，先进行多变量分析，再针对各个荧光目标求取代谢参数结果，可以排除其他荧光目标、噪声的干扰，提高重建结果的准确性。

Method and system for processing dynamic fluorescence molecular tomography

And system, the invention relates to a processing method of dynamic fluorescence molecular tomography: analysis of needle treatment, collecting data, dynamic fluorescence measurements data more time for multi spectral and dynamic; fluorescence measurement data to establish the three-dimensional fluorescence tomography images of each spectrum, each time point based on the conduct; the decomposition of 3D fluorescence molecular tomography image, independent component information of each fluorescent target, and independent component information corresponding to the spectral distribution of information; according to the independent component information and spectrum information, the three-dimensional image of 3D metabolic parameters, metabolic parameters for image characterization of fluorescent molecular probe in the metabolic process in the object to be analyzed. The embodiment of the invention can help reduce the morbidity, the DFMT problem in addition, FMT based image reconstruction, analysis of advanced multi variables, then for each fluorescence strike target metabolic parameters results, interference can exclude other fluorescent target, noise and improve the accuracy of the reconstruction results.

【技术实现步骤摘要】
动态荧光分子断层成像的处理方法和系统
本专利技术涉及动态荧光分子断层成像
，更具体地涉及一种动态荧光分子断层成像的处理方法和系统。
技术介绍
随着光学成像理论、成像系统及探针技术的不断发展，近年来，动态荧光分子成像(Dynamicfluorescencemoleculartomography，DFMT)技术已开始引起国内外学者的注意，并已逐渐被应用于生物及医学研究中。与静态荧光分子成像技术不同，DFMT技术更加关注于荧光分子探针在生物体内吸收、分布以及排出的完整过程，是一种可以对生物体的生理、病理过程进行连续监测的动态成像技术。利用DFMT技术可以直接观察荧光分子探针(或标记有荧光分子探针的药物)在生物体内不同器官间的代谢过程，从而可以为生理及病理研究、器官功能评估、肿瘤诊断等提供新的更有力的研究工具。在DFMT技术中，首先，由于近红外光在生物组织中传播具有强烈的散射特性，这导致FMT(Fluorescencemoleculartomography，荧光分子断层成像)逆向问题具有很大的病态性，即重建结果的图像质量受噪声影响很大。其次，由于荧光分子探针在生物体内的代谢过程具有复杂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态荧光分子断层成像的处理方法，其特征在于，所述方法包括：针对待分析对象，采集测量数据，所述测量数据为多光谱的、多时间点的动态荧光测量数据；基于所述动态荧光测量数据建立每个光谱、每个时间点下的三维荧光分子断层图像；对所述三维荧光分子断层图像进行分解，得到各个荧光目标的多个独立分量信息，以及各个所述独立分量信息相应的光谱分布信息；根据所述独立分量信息和所述光谱分布信息，得到三维代谢参数图像，所述三维代谢参数图像用于表征荧光分子探针在所述待分析对象中的代谢过程。

【技术特征摘要】
1.一种动态荧光分子断层成像的处理方法，其特征在于，所述方法包括：针对待分析对象，采集测量数据，所述测量数据为多光谱的、多时间点的动态荧光测量数据；基于所述动态荧光测量数据建立每个光谱、每个时间点下的三维荧光分子断层图像；对所述三维荧光分子断层图像进行分解，得到各个荧光目标的多个独立分量信息，以及各个所述独立分量信息相应的光谱分布信息；根据所述独立分量信息和所述光谱分布信息，得到三维代谢参数图像，所述三维代谢参数图像用于表征荧光分子探针在所述待分析对象中的代谢过程。2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述对所述三维荧光分子断层图像进行分解，得到各个荧光目标的多个独立分量信息，以及各个所述独立分量信息相应的光谱分布信息包括：采用独立分量分析技术对所述三维荧光分子断层图像进行分解，得到各个荧光目标的多个独立分量信息，以及各个所述独立分量信息相应的光谱分布信息。3.根据权利要求1或2所述的处理方法，其特征在于，所述对所述三维荧光分子断层图像进行分解，得到各个荧光目标的多个独立分量信息，以及各个所述独立分量信息相应的光谱分布信息包括：通过如下公式实现对所述三维荧光分子断层图像的分解：XS×N＝ES×P·IP×N其中，X＝(x1,...xi,...xS)T为输入的观测矩阵，由重建所得的三维荧光分子断层图像组集而成，E＝(SC1,...,SCj,...,SCP)为光谱分布矩阵，用于表征光谱分布信息，I＝(IC1,...,ICj,...,ICP)T为独立分量矩阵，用于表征独立分量信息，以及S为多光谱的激发光波长的数量，N为所述待分析对象离散化后的体素个数，P为分解的独立分量个数。4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述根据所述独立分量信息和所述光谱分布信息，得到三维代谢参数图像，所述三维代谢参数图像用于表征荧光分子探针在所述待分析对象中的代谢过程包括：根据所述独立分量信息和与其相应的所述光谱分布信息确定各个荧光目标的荧光产额；基于所述荧光产额计算出在所述待分析对象中的各个荧光目标的代谢参数；合并所述各个荧光目标的代谢参数，以得到所述三维代谢参数图像。5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所述根据所述独立分量信息和与其相应的所述光谱分布信息确定各个荧光目标的荧光产额包括：针对各个荧光目标，从所述独立分量信息中确定候选分量信息；根据所述候选分量信息和与其对应的光谱分布信息确定所述荧光目标的荧光产额。6.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，所述从所述独立分量信息中确定候选分量信息包括：针对各个荧光目标，判断任一个所述独立分量信息是否在多个不同时间点重复出现；若是，则确定该独立分量信息为候选分量信息。7.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所述根据所述独立分量信息和与其相应的所述光谱分布信息确定各个荧光目标的荧光产额包括：针对各个荧光目标，通过如下公式确...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗建文，陈毛毛，周源，宿涵，白净，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11