光学分子影像技术及其应用PDF电子书下载

第1章 光学分子影像 1

1.1 概述 1

1.1.1 分子影像概述 1

1.1.2 光学分子影像概述 2

1.2 成像系统 3

1.2.1 成像设备 4

1.2.2 多模态在体成像系统 5

1.3 应用与发展 6

1.3.1 当前研究及应用 6

1.3.2 发展特点 8

参考文献 11

第2章 分子影像相关生物医学知识 12

2.1 生物发光简介 12

2.1.1 生物发光原理 12

2.1.2 生物发光常见类型 12

2.1.3 生物发光与荧光的区别 15

2.1.4 小结 16

2.2 分子探针 18

2.2.1 探针简介 18

2.2.2 生物分子探针 18

2.3 转基因动物 20

2.3.1 实验动物简介 20

2.3.2 转基因动物的构建方法 23

2.3.3 转基因实验小鼠 26

2.3.4 疾病动物模型 31

2.4 本章小节 33

参考文献 34

第3章 医学图像处理和分析 36

3.1 引言 36

3.2 医学图像分割 37

3.2.1 医学图像分割概述 37

3.2.2 基于区域的图像分割方法 38

3.2.3 基于边缘的图像分割方法 40

3.2.4 形变模型 42

3.3 医学图像配准 43

3.3.1 医学图像配准概述 43

3.3.2 图像配准方法的分类 44

3.3.3 基于特征的图像配准 45

3.3.4 基于灰度的图像配准 48

3.3.5 刚性配准与仿射配准 50

3.3.6 非刚性图像配准 52

3.4 医学图像可视化 55

3.4.1 医学图像可视化概述 55

3.4.2 三维表面重建和面片化简 56

3.4.3 体绘制 58

3.5 小结 65

参考文献 65

第4章 光学分子成像技术 70

4.1 引言 70

4.2 DOT技术 71

4.2.1 DOT原理 71

4.2.2 DOT系统 73

4.2.3 DOT的应用 76

4.3 FMI技术 78

4.3.1 FMI原理 78

4.3.2 FMT重建技术 81

4.3.3 FMI系统 84

4.3.4 FMI应用 88

4.4 OCT技术 89

4.4.1 OCT原理 89

4.4.2 OCT系统 91

4.4.3 OCT应用 93

4.5 激光共聚焦显微成像技术 94

4.5.1 激光共聚焦显微成像原理 95

4.5.2 激光共聚焦显微成像系统 96

4.5.3 激光共聚焦显微成像的应用 96

4.6 光声层析成像技术 97

4.6.1 PAT原理 98

4.6.2 PAT系统 100

4.6.3 PAT应用 102

4.7 Cerenkov荧光断层成像技术 102

4.7.1 Cerenkov荧光断层成像技术发展历程 102

4.7.2 CLT原理、系统及其应用 105

4.7.3 CLT系统 105

4.7.4 CLT应用 106

参考文献 106

第5章 光学分子影像仿真平台 112

5.1 光学分子影像概述 112

5.2 现有光学分子影像仿真软件及程序介绍 112

5.3 光学分子影像仿真平台——MOSE 114

5.3.1 核心结构 115

5.3.2 操作界面部分 121

5.4 MOSE核心结构算法介绍 124

5.4.1 光子在生物组织中的传输模型 125

5.4.2 自由空间中光传输理论及模型 131

5.4.3 表面重建算法 135

5.4.4 面片化简算法 135

5.5 MOSE仿真实验的对比验证 136

5.5.1 表面透射光强数据的准确性验证 136

5.5.2 探测光强数据的可靠性验证 138

5.6 小结 140

参考文献 141

第6章 BLI技术 143

6.1 BLI技术概述 143

6.1.1 BLI技术的发展历程 143

6.1.2 BLI技术的特点 144

6.1.3 BLI技术的应用 145

6.1.4 BLI技术的发展前景 148

6.2 BLI技术的原理 148

6.3 BLI前向问题的研究 150

6.3.1 基于辐射传输方程的方法 151

6.3.2 MC算法 154

6.4 自发荧光光源重建算法 155

6.4.1 有限元方法 155

6.4.2 边界元方法 161

6.4.3 多光谱方法 162

6.4.4 多模态方法 165

6.4.5 其他方法 169

6.5 BLT系统 178

6.5.1 系统的构建 178

6.5.2 系统的校准 186

6.5.3 系统的改进与发展 192

6.6 BLT实验 193

6.6.1 仿体BLT实验 193

6.6.2 小动物BLT实验 195

6.6.3 基于多光谱的BLT实验 197

参考文献 200

第7章 基于多模态融合的光学分子影像技术 206

7.1 多模态分子影像技术简介 206

7.1.1 多模态融合的意义 206

7.1.2 常见的多模态融合技术 207

7.1.3 光学分子影像技术的多模态融合 208

7.2 micro-CT与BLT系统的融合 209

7.2.1 micro-CT系统简介 209

7.2.2 micro-CT系统与光学系统的配准与映射 215

7.2.3 micro-CT引导的BLT 219

7.3 DOT与BLT技术的融合 220

参考文献 223

第8章 光学分子影像的应用 226

8.1 光学分子影像在生物学中的应用 226

8.1.1 基因调控与表达及活性检测中的应用 226

8.1.2 生物发育与细胞学检测中的应用 227

8.1.3 蛋白质及脂质过氧化物质检测中的应用 228

8.2 光学分子影像在药学中的应用 230

8.2.1 药物研究与开发中的应用 230

8.2.2 药物监督检查中的应用 231

8.3 光学分子影像在肿瘤学中的应用 233

8.3.1 肿瘤的发生机理研究中的应用 233

8.3.2 肿瘤的早期诊断中的应用 234

8.3.3 肿瘤治疗研究中及临床前后的应用 235

8.4 光学分子影像在其他领域的应用 238

8.4.1 神经认知方面的应用 238

8.4.2 心血管疾病治疗方面的应用 238

8.4.3 微生物及ATP检测方面的应用 239

8.5 本章主要内容 239

参考文献 240