中国数字人血管的分割和重建方法研究

为构建符合真实人体血管形态的表面模型,提出了一种中国数字人血管的分割和重建方法。首先通过人工追踪血管行向,构建出血管段的连接关系,根据连接关系交互式地逐段分割血管;再将血管截面沿中心线放样,重建出各段血管;最后通过布尔运算融合相邻血管,构建出完整的血管树形表面模型。以中国数字人男二号数据集为基础,构建了上臂动脉血管表面模型。模型具有结构精细,表面光滑连续的特点,对于虚拟内窥镜、解剖教学等领域的研究具有重要意义。

基于平板探测器的小动物微型CT成像系统

介绍了一套适用于小动物成像的高分辨微型CT成像系统。该系统采用用焦点为100μm的微焦点射线源和成像面积为13cm×13cm的平板探测器测量数据,以旋转扫描的锥束算法进行图像重建。经测试,平板探测器的MTF在调制度10%时,可达到31lp/cm;CT系统放大倍率为1.94时,分辨率可达185μm。用兔股骨为样品,可清晰观察到骨小梁结构,表明该系统可高分辨地实现小动物样本的三维结构成像。

超分辨成像中荧光分子定位算法性能比较

超分辨成像已成为活细胞结构和功能成像的关键工具,荧光分子定位是超分辨成像过程中不可缺少的步骤。从超分辨成像角度研究各种荧光分子定位算法性能具有重要的意义。选择5种典型的荧光分子定位算法:质心法、广义质心法、高斯拟合、解线性方程组和极大似然法,以定位精度和定位时间来评价所选择算法的性能。结果表明,1)高斯拟合、极大似然法和广义质心法能高精度对荧光分子定位,不受荧光分子所在子区域提取的影响;2)质心法和解线性方程组法能应用于图像在线分析,但定位精度较低,受子区域提取影响较大;3)当两个荧光分子位于一个衍射斑时,采用这5种算法的定位精度都会急剧下降。

Micro CT中混叠伪影的消除

Micro CT系统是近几年发展起来的具有极高空间分辨率和探测灵敏度的一种成像技术,专门用于对小动物进行成像,并被广泛应用于药物开发,肿瘤检测.Micro CT的这种高分辨率使存在于CT中的混叠伪影在Micro CT中更为突出,成为影响图像质量,降低图像分辨率的主要因素.本文模拟分析了伪影产生的机理,并提出了一种直接对重构的切片图进行伪影分析及消除的算法,能快速有效的消除Micro CT切片图像里的混叠伪影,伪影消除率达70%以上,并且使图像的对比度提高.

滑动焦点光声显微成像方法

在高分辨光声显微成像系统中,只有在有限焦深范围内的吸收体可以获得高分辨率高信噪比的成像,而实际的生物组织往往具有不规则的轮廓,导致成像结果分辨率和信噪比不均匀。提出了一种基于稀疏扫描轮廓的滑动焦点光声显微成像方法,首先在固定的焦点上稀疏扫描轮廓,人工选择轮廓点获取轮廓的稀疏矩阵,然后通过双调和(Biharmonic)插值获取完整的轮廓矩阵,并将轮廓矩阵转化为焦点位置移动矩阵,最后进行二次扫描,根据焦点位置移动矩阵在每次扫描之前调整焦点位置,使得在整个扫描过程中,样品始终处于焦深的范围,从而获得分辨率和信噪比均匀的光声显微图像。通过模型实验和在体皮下血管成像、颅下血管成像,证明了该方法可以有效地提高光声成像的质量。

近红外光谱术测量肌氧含量拐点方法的比较

随着运动强度逐渐增大,近红外光谱术测量的肌氧含量发生非线性变化的"拐点"可用于评价无氧阈。对赛艇运动员做渐增负荷运动时的肌氧含量和呼吸参数的变化进行了研究,旨在比较两种确定肌氧拐点的方法:1)基于氧合血红蛋白和还原血红蛋白的相对浓度差Δ[O2Hb-HHb]的变化趋势进行判断;2)利用还原血红蛋白的相对浓度Δ[HHb]的变化趋势确定。研究发现,这两种方法确定的肌氧拐点都与通气无氧阈显著相关(r=0.980,0.965;p<0.001);且两者间高度相关(r=0.985;p<0.001),无统计差异(p>0.05)。结果表明,这两种方法确定的肌氧拐点都可用于评价无氧阈。