一种多算子自监督荧光分子断层成像方法及系统

    公开(公告)号:CN117830565A

    公开(公告)日:2024-04-05

    申请号:CN202410251826.9

    申请日:2024-03-06

    Inventor: 邓勇 蒋宇轩

    Abstract: 本发明公开一种多算子自监督荧光分子断层成像方法及系统,涉及分子影像技术领域,该方法包括确定目标模型的若干个不相交的源探对集合,并获取每一源探对集合对应的表面荧光分布,将任一表面荧光分布及其对应的荧光灵敏度算子输入到荧光分子断层成像模型中,得到三维重建结果;荧光分子断层成像模型由荧光灵敏度算子损失函数训练得到;荧光灵敏度算子损失函数由所有表面荧光分布以及每一表面荧光分布对应的荧光灵敏度算子确定。本发明可直接利用实验数据进行训练,解决了荧光分子断层成像难以获取训练数据的问题。且本发明的重建结果重建伪影少,定位更精准,提高了荧光分子断层成像的重建质量。

    一种MFMT-XCT双模式系统
    2.
    发明授权

    公开(公告)号:CN113331788B

    公开(公告)日:2022-10-25

    申请号:CN202110598203.5

    申请日:2021-05-31

    Abstract: 本发明涉及一种MFMT‑XCT双模式系统,包括MFMT子系统和XCT子系统,XCT子系统包括X射线管、X射线探测器,通过X射线管产生X射线光信号照射样品,采用X射线探测器接收透射过样品的X射线光信号。MFMT子系统包括激发扫描模块、二向色镜和探测模块;探测模块包括:相机镜头,将相机镜头进行离焦。激发光信号经过二向色镜对样品进行照射,样品上的荧光团与激发光信号相互作用产生携带样品信息的荧光信号,样品还对激发光信号进行反射形成携带样品信息的激发光信号;携带样品信息的荧光信号和携带样品信息的激发光信号经二向色镜的反射到达探测模块,得到激发光探测数据和荧光探测数据。本发明采用离焦探测技术,实现了宏观和介观尺度下的荧光分子断层成像。

    一种MFMT-XCT双模式系统
    3.
    发明公开

    公开(公告)号:CN113331788A

    公开(公告)日:2021-09-03

    申请号:CN202110598203.5

    申请日:2021-05-31

    Abstract: 本发明涉及一种MFMT‑XCT双模式系统,包括MFMT子系统和XCT子系统,XCT子系统包括X射线管、X射线探测器,通过X射线管产生X射线光信号照射样品,采用X射线探测器接收透射过样品的X射线光信号。MFMT子系统包括激发扫描模块、二向色镜和探测模块;探测模块包括:相机镜头,将相机镜头进行离焦。激发光信号经过二向色镜对样品进行照射,样品上的荧光团与激发光信号相互作用产生携带样品信息的荧光信号,样品还对激发光信号进行反射形成携带样品信息的激发光信号;携带样品信息的荧光信号和携带样品信息的激发光信号经二向色镜的反射到达探测模块,得到激发光探测数据和荧光探测数据。本发明采用离焦探测技术,实现了宏观和介观尺度下的荧光分子断层成像。

    一种非诊疗目的的细胞外囊泡活体示踪方法

    公开(公告)号:CN117731240A

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN202311794624.0

    申请日:2023-12-25

    Abstract: 本发明涉及一种非诊疗目的的细胞外囊泡活体示踪方法,包括:向受试者的血液循环系统提供荧光标记的细胞外囊泡;所述受试者为人或非人哺乳动物;采用荧光分子层析成像装置对位于受试者体内的扫描区域进行密集扫描;采用最大值投影方法对获取的扫描数据进行处理,获得细胞外囊泡在受试者体内的分布图像。本发明通过荧光分子层析成像装置高效实时定量检测到微量细胞外囊泡在生物体内分布,可以追踪细胞外囊泡在活体内的运动路径,以及准确检测出负载细胞外囊泡的药物在活体内的实时代谢情况。

    一种模型驱动的深度学习荧光分子断层成像方法及系统

    公开(公告)号:CN113327305A

    公开(公告)日:2021-08-31

    申请号:CN202110598228.5

    申请日:2021-05-31

    Abstract: 本发明公开了一种模型驱动的深度学习荧光分子断层成像方法及系统。该方法包括:获取待测试的表面探测荧光分布;将待测试的表面探测荧光分布输入到荧光分子断层成像模型中,得到待检测的荧光团分布;荧光分子断层成像模型是利用测试集对分层网络模型训练而成的;分层网络模型是基于荧光分子断层成像图像重建的正则化优化目标函数的梯度、多层三维卷积神经网络的残差块结构和梯度下降算法构建而成的。本发明采用荧光分子断层成像模型建立了表面探测荧光分布和荧光团分布之间端到端的映射关系,避开了传统的基于模型的图像重建的劣势,提高了图像重建的质量。

    一种全角度线扫描激发的荧光扩散断层成像方法及系统

    公开(公告)号:CN120064214A

    公开(公告)日:2025-05-30

    申请号:CN202510525744.3

    申请日:2025-04-25

    Abstract: 本申请公开了一种全角度线扫描激发的荧光扩散断层成像方法及系统,涉及光学和生物医学工程技术领域,设计激发扫描模块和探测模块,可产生近红外线光束,近红外线光束聚焦到待测样品表面形成可扩散的线光源,从而实现线扫描激发。设计正向过程建模方法,将线光源扩散的场强分布视为离散点光源扩散的场强分布的加权累加,得到系统正向矩阵。设计系统校准方法,借助钢棒标定不同双轴振镜电压值下线光束的空间位置,实现线光束两端起点空间坐标的确定以及线光束偏转角度与双轴振镜电压关系的确定。本申请旨在保证重建精度的同时,显著加快FDT成像速度,助力FDT技术在动态成像等实时性要求较高领域的进一步应用拓展。

    基于展开式循环神经网络的荧光分子断层成像方法及系统

    公开(公告)号:CN115868923A

    公开(公告)日:2023-03-31

    申请号:CN202210422605.4

    申请日:2022-04-21

    Abstract: 本发明涉及分子成像技术领域,公开了一种基于展开式循环神经网络的荧光分子断层成像方法及系统,具体通过获取荧光灵敏度矩阵,对荧光灵敏度矩阵进行归一化处理,基于归一化处理后的荧光灵敏度矩阵确定优化目标函数,计算与荧光灵敏度矩阵满足最小相干标准的权重矩阵,获取表面荧光分布图像,基于所述表面荧光分布图像和权重矩阵,构建循环神经网络,获取训练集,采用所述训练集对所述循环神经网络进行训练,采用所述训练后的循环神经网络,对所述优化目标函数进行求解得到重建后的在体荧光分布图像。本发明中的上述方法及系统引入相应的物理原理来提升神经网络的可解释性,训练所需的样本也较少,并且可以缩减网络的深度,提高图像重建质量。

    一种多色荧光光谱解混方法及系统

    公开(公告)号:CN115829007A

    公开(公告)日:2023-03-21

    申请号:CN202211694486.4

    申请日:2022-12-28

    Abstract: 本发明公开一种多色荧光光谱解混方法及系统,涉及多色荧光成像领域,该方法包括基于线性光谱混合模型,根据探测到的串扰信号分布、由光学系统参数和各荧光探针发射光谱确定的光谱矩阵以及对应的补偿矩阵,结合稀疏正则化和全变差正则化约束条件,构建目标函数;根据目标函数,采用交替方向乘子法,确定计算图;计算图采取参数非共享的分层网络结构,建立端到端的神经网络映射;基于多个多层三维卷积神经网络结构把计算图中的补偿矩阵和互逆矩阵参数化,得到神经网络;并通过损失函数约束神经网络;利用多色荧光串扰仿真数据集对端到端的神经网络进行训练和测试;本发明能够提高多色荧光光谱解混效果。

    一种多算子自监督荧光分子断层成像方法及系统

    公开(公告)号:CN117830565B

    公开(公告)日:2024-06-14

    申请号:CN202410251826.9

    申请日:2024-03-06

    Inventor: 邓勇 蒋宇轩

    Abstract: 本发明公开一种多算子自监督荧光分子断层成像方法及系统,涉及分子影像技术领域,该方法包括确定目标模型的若干个不相交的源探对集合,并获取每一源探对集合对应的表面荧光分布,将任一表面荧光分布及其对应的荧光灵敏度算子输入到荧光分子断层成像模型中,得到三维重建结果;荧光分子断层成像模型由荧光灵敏度算子损失函数训练得到;荧光灵敏度算子损失函数由所有表面荧光分布以及每一表面荧光分布对应的荧光灵敏度算子确定。本发明可直接利用实验数据进行训练,解决了荧光分子断层成像难以获取训练数据的问题。且本发明的重建结果重建伪影少,定位更精准,提高了荧光分子断层成像的重建质量。

    一种用于观测微生物行为的片上成像显微系统

    公开(公告)号:CN110220905B

    公开(公告)日:2023-12-26

    申请号:CN201910550794.1

    申请日:2019-06-24

    Abstract: 本发明公开了一种用于观测微生物行为的片上成像显微系统,将微生物注入到微流控芯片中,微流控芯片内部的毛细管道能够约束微生物的行为,保证微生物停留在可观测范围内,采用图像传感器对微流控芯片中的微生物进行成像,通过调配微流控芯片中的折射率匹配液使其与微流控芯片的外层材料的折射率保持一致,拆除图像传感器上的保护玻璃,将图像传感器与微控流芯片紧密结合,从而有效的解决了折射率适配问题,由此实现对微流控芯片中的微生物进行高分辨率成像,另外,由于图像传感器可以同时实现大视场和较高的分辨率的成像,从而本发明所提供的片上成像显微系统能够同时实现对微生物进行约束并高通量的观测微生物的行为。

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