光声、光热效应对早期乳腺癌的检测和治疗

提出了一种利用组织的光声、光热效应对早期乳腺癌检测和治疗的方法。采用蒙特卡罗仿真,模拟了近红外光到达人体乳腺组织时的能量沉积分布,仿真了由此产生的压力信号;再在肿瘤组织中加入了纳米金粒子,使近红外光在人体乳腺中产生的能量沉积聚集到肿瘤附近,从而在特定部位产生较高的温度。结果表明,光声信号的探测能有效的定位组织中肿瘤的位置,确定肿瘤大小、形状等特性,且在加入半径50 nm的纳米金粒子后,对靶组织的加热效率得到了提升,可提高特定组织光照后的温度,且对周边组织影响较小,基本可达到对早期乳腺癌的检测和治疗效果。

热声、光声双模态早期乳腺肿瘤成像系统

本文提出一种热声、光声双模态乳腺肿瘤检测成像系统。本装置中,脉冲微波和脉冲激光分别为热声、光声激发源,产生的热声、光声信号被同一个超声探测器、同一套数据采集装置接收,用同一种成像算法重建出图像。该系统可同时获取多种互补的诊断参数,提高检测早期乳腺肿瘤的准确率。

基于图像分割的时域乳腺扩散光学层析成像方法

鉴于乳腺光学层析成像方法中的不适定性严重影响重建图像性能,引入图像分割技术.通过选择合适的图像分割阈值,将基于全域重建的图像分割为背景区域和目标区域,再对得到的"目标区域"进行二次图像重建.数值模拟研究表明,该技术可有效地减小反演变量的维数,提高重建图像的性能.

乳腺X线图像肿块建模与分割

提出了一种基于模型分析与均值漂移聚类的乳腺肿块分割方法.该方法根据肿块的临床特征表现建立了肿块的数学模型,并通过多重滤波实现肿块的准确定位.在此基础上,结合均值漂移算法获得的像素点集合,筛选出初始肿块.最后利用无边缘活动轮廓模型准确分割出肿块.实验采用通用的MIAS数据库进行算法性能测试,结果表明本文方法在保证较低假阳性率的同时,肿块检测真阳性率高于形态学成分分析方法.此外,本文方法分割出的肿块边界完整,可满足临床检验与诊断需求.

面向乳腺诊断的时域扩散光学层析图像重建方法

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.