X射线发光断层成像研究

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1、博士研究生毕业论文團織ｉＸ射线发光断层成像研究１作者姓名陈冬梅＾指导教师姓名、职称梁继民教授申请学位类别工学博士学校代码１０７０１学号１１０２１１０１９２分类号ＴＰ３９１密级公开西安里王科—技大学博士学位论文Ｘ射线发光断层成像研究作者姓名：陈冬梅一级学科：控制科学与工程二级学科：模式识别与智能系统学位类别：工学博士指导教师姓名、职称：梁继民教授学院：电子工程学院’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西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与一我同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了－明确拥Ｈ表示了谢意。学位论文若有不实之处一，本人承担切法律责任。本人签名：取夂

4、梅日期：＞９西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定：研宄生，即在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。词时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在密后适用本授权书。年解、本人签名：Ｍ冬禎导师签名：ｘ＞｜日期：祕？

5、日期：Ｓ个４摘要借鉴光学分子成像和专用于小动物结构成像的Ｘ射线微型断层成像（ｃｏｍｐｕｔｅｄｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ（ＣＴ））的成像机理，结合基于Ｘ射线激发的光学分子成像探针合成的最一Ｘ新进展，种新的成像模态射线激发的断层成像应运而生。即借助于目前快速发展的现代光学分子探针合成技术，利用具有Ｘ射线激发发光性质的纳米荧光颗粒合一－ＣＴ的新型光学分子成像系统成的分子探针，构建种基于ｍｉｃｒｏ。这种成像模态能够克服光学分子成像的缺陷，实现任意角度的数据采集，并且不会受到外界信号的

6、干扰，因而具有广泛的发展前景。本文围绕Ｘ射线激发发光断层成像问题，基于光在生物组织中的传输理论，着－ｒａｕｍｅｅｎｃｅｃｏｍｕ重进行了Ｘ射线激发发光断层成像重建（Ｘｙｌｉｎｓｃｐｔｅｄｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ（ＸｔＣＴ））的研宄。本文的主要研宄工作包括以下几个方面：１针对之前窄束Ｘ射线激发发光断层成像系统的缺点和自发荧光成像、激发荧）光成像中的三维光学成像系统的发展，提出了锥束Ｘ射线激发发光断层成像方法以改善Ｘ射线的利用效率并减少扫描时间并且实现了磷纳米材料内置物的三维断－层成像。首先

7、在本实验室ｍｉｃｒｏＣＴ系统的基础下，搭建了完整的锥束ＸＬＣＴ和ＸＣＴ－ｔ（Ｘｒａｃｏｍｐｕｅｄｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）的双模态系统。同时根据该系统构建了锥束Ｘ射线激ｙ发发光断层成像的前向数学模型，并研究针对该模型的不同求解方法。在重建中引。入正则化方法，采用不完全变量截断共轭梯度以快速稳定的得到有效解该方法的有效性通过仿真实验和仿体实验得以验证。仿真实验说明所提方法对不同角度、不同正则化参数、不同数据噪声水平以及光参不匹配情况都是稳定鲁棒的。仿真实验和仿体实验都验证了该系统和所提方法的有

8、效性。２在研究ＸＬＣＴ成像的定量问题中，由于ＸＬＣＴ逆问题的病态性特征，仅使用光）学测量数据很难保证磷纳米颗粒浓度的定量准确性。通常采用可行区策略和多光谱分解的光学测量数据以缓解光学成像逆向问题中的病态性。首先，融入多光谱光学测量来增加测量数据。同时，在混合的ＸＬＣＴ／ＸＣＴ系统中，通过成像对象的三维结构信息粗略估计的药品分布情况可以作为