X射線發(fā)光斷層成像研究

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1、博士研究生畢業(yè)論文團(tuán)織ｉＸ射線發(fā)光斷層成像研究１作者姓名陳冬梅＾指導(dǎo)教師姓名、職稱梁繼民教授申請(qǐng)學(xué)位類別工學(xué)博士學(xué)校代碼１０７０１學(xué)號(hào)１１０２１１０１９２分類號(hào)ＴＰ３９１密級(jí)公開西安里王科—技大學(xué)博士學(xué)位論文Ｘ射線發(fā)光斷層成像研究作者姓名：陳冬梅一級(jí)學(xué)科：控制科學(xué)與工程二級(jí)學(xué)科：模式識(shí)別與智能系統(tǒng)學(xué)位類別：工學(xué)博士指導(dǎo)教師姓名、職稱：梁繼民教授學(xué)院：電子工程學(xué)院’提交日期１５年５月：２０Ｔｈｅ－ｓｔｕｄｙｆＸ

2、ｒａｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｔｏｍｏｒａｏｙｇｐｈｙｉｍａｇｌｉｉｇＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｓｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＸＩＤＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹｉｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｐｑｆｏｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆＤｏｃｔｏｒｇｉｎＰａｔｔｅｒｎＲｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｎｄＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＳｙｓｔｅｍｓＢｙＣｈｅｎＤｏｎｇｍｅｉＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＬｉａｎＪｉｍｉｎＰｒｏｆｅｓｓｏｒｐｇ

3、Ｍａ２０１５ｙ西安電子科技大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性（或創(chuàng)新性）聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德，本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研宄工作及取得的研宄成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研宄成果；也不包含為獲得西安電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與一我同工作的同志對(duì)本研宄所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了－明確擁Ｈ表示了謝意。學(xué)位論文若有不實(shí)之處一，本人承擔(dān)切法律責(zé)任。本人簽名：取夂

4、梅日期：＞９西安電子科技大學(xué)關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定：研宄生，即在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬于西安電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許查閱、借閱論文；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。詞時(shí)本人保證，獲得學(xué)位后結(jié)合學(xué)位論文研究成果撰寫的文章，署名單位為西安電子科技大學(xué)。保密的學(xué)位論文在密后適用本授權(quán)書。年解、本人簽名：Ｍ冬禎導(dǎo)師簽名：ｘ＞｜日期：祕(mì)？

5、日期：Ｓ個(gè)４摘要借鑒光學(xué)分子成像和專用于小動(dòng)物結(jié)構(gòu)成像的Ｘ射線微型斷層成像（ｃｏｍｐｕｔｅｄｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ（ＣＴ））的成像機(jī)理，結(jié)合基于Ｘ射線激發(fā)的光學(xué)分子成像探針合成的最一Ｘ新進(jìn)展，種新的成像模態(tài)射線激發(fā)的斷層成像應(yīng)運(yùn)而生。即借助于目前快速發(fā)展的現(xiàn)代光學(xué)分子探針合成技術(shù)，利用具有Ｘ射線激發(fā)發(fā)光性質(zhì)的納米熒光顆粒合一－ＣＴ的新型光學(xué)分子成像系統(tǒng)成的分子探針，構(gòu)建種基于ｍｉｃｒｏ。這種成像模態(tài)能夠克服光學(xué)分子成像的缺陷，實(shí)現(xiàn)任意角度的數(shù)據(jù)采集，并且不會(huì)受到外界信號(hào)的

6、干擾，因而具有廣泛的發(fā)展前景。本文圍繞Ｘ射線激發(fā)發(fā)光斷層成像問題，基于光在生物組織中的傳輸理論，著－ｒａｕｍｅｅｎｃｅｃｏｍｕ重進(jìn)行了Ｘ射線激發(fā)發(fā)光斷層成像重建（Ｘｙｌｉｎｓｃｐｔｅｄｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ（ＸｔＣＴ））的研宄。本文的主要研宄工作包括以下幾個(gè)方面：１針對(duì)之前窄束Ｘ射線激發(fā)發(fā)光斷層成像系統(tǒng)的缺點(diǎn)和自發(fā)熒光成像、激發(fā)熒）光成像中的三維光學(xué)成像系統(tǒng)的發(fā)展，提出了錐束Ｘ射線激發(fā)發(fā)光斷層成像方法以改善Ｘ射線的利用效率并減少掃描時(shí)間并且實(shí)現(xiàn)了磷納米材料內(nèi)置物的三維斷－層成像。首先

7、在本實(shí)驗(yàn)室ｍｉｃｒｏＣＴ系統(tǒng)的基礎(chǔ)下，搭建了完整的錐束ＸＬＣＴ和ＸＣＴ－ｔ（Ｘｒａｃｏｍｐｕｅｄｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）的雙模態(tài)系統(tǒng)。同時(shí)根據(jù)該系統(tǒng)構(gòu)建了錐束Ｘ射線激ｙ發(fā)發(fā)光斷層成像的前向數(shù)學(xué)模型，并研究針對(duì)該模型的不同求解方法。在重建中引。入正則化方法，采用不完全變量截?cái)喙曹椞荻纫钥焖俜€(wěn)定的得到有效解該方法的有效性通過仿真實(shí)驗(yàn)和仿體實(shí)驗(yàn)得以驗(yàn)證。仿真實(shí)驗(yàn)說明所提方法對(duì)不同角度、不同正則化參數(shù)、不同數(shù)據(jù)噪聲水平以及光參不匹配情況都是穩(wěn)定魯棒的。仿真實(shí)驗(yàn)和仿體實(shí)驗(yàn)都驗(yàn)證了該系統(tǒng)和所提方法的有

8、效性。２在研究ＸＬＣＴ成像的定量問題中，由于ＸＬＣＴ逆問題的病態(tài)性特征，僅使用光）學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)很難保證磷納米顆粒濃度的定量準(zhǔn)確性。通常采用可行區(qū)策略和多光譜分解的光學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)以緩解光學(xué)成像逆向問題中的病態(tài)性。首先，融入多光譜光學(xué)測(cè)量來增加測(cè)量數(shù)據(jù)。同時(shí)，在混合的ＸＬＣＴ／ＸＣＴ系統(tǒng)中，通過成像對(duì)象的三維結(jié)構(gòu)信息粗略估計(jì)的藥品分布情況可以作為