光学分子影像光子生物组织MonteCarlo方法MOSE硕士论文

1、光学分子影像仿真平台的结构研究与设计模式识别与智能系统，2011 ,硕士【摘要】 分子影像技术的研究和应用在过去十年中取得了飞速的发 展,已经广泛应用于基因表达、肿瘤检测和药物研发等小动物实验和 和预临床试验。作为新兴的前沿技术，分子影像技术已经成为新世纪 医学影像领域研究的热点和难点之一。在分子影像的成像技术中，光学分子影像是其中一个重要的分支。与其他成像技术相比较，光学分子影像具有高时间分辨率、高灵敏度、安全无创、低价格的优点，并 且可用于反映体内分子生物学的细节过程。光学分子影像技术作为一 种新的成像模态，要想得到广泛应用，除了在成像算法上进行不断改 进和创新外，与之相关的可视化技术和平

2、台的研发也是必不可少的。光学分子影像仿真平台(Molecular Optical SimulationEnvironment, MOSE)是我们研究小组研发的光学影像仿真平台，能够 实现任意复杂形状生物组织及自由空间中光传输过程的仿真。MOSE平台采用 Monte Carlo 方法对光在生物组织内部传输的各种行为(吸 收、散射及折射等)进行准确描述，采用漫射光的朗伯源理论描述光在 自由空间的传输过程，保证了仿真结果的有效性和准确性。本文的主 要工作在简要介绍了 MOS 所涉及的算法后，重点放在了 MOS更多 还原El【Abstract Molecular imaging technique h

3、as been achieved a rapiddevelopme nt in the past decade and obta ined wideapplicati on in gene expressi on, tumor detecti on and drug developme ntof small ani mal experime nts and pre-cli ni cal trials. As an emerg ing techno logy, molecular imagi ng has become a new research hotspot in thefield of

4、medical imaging for the new cen tury.Am ong the modalities ofmolecular imag ingtechnique, optical molecular imaging (01) is one of theimportant branches. Comparedwith the other mo. 更多还原辺【关键词】光学分子影像；光子；生物组织；Monte Carlo 方法；MOSE【Keywords Optical molecular imag ing ； Phot on; Monte Carlomethod； Biologic

5、al Tissues ； Molecular Optical Simulatio n Environment ；摘要 3-4Abstract 4第一章绪论 7-111.1 背景及意义 7-81.2 分子影像的研究现状 8-91.3 现有光学仿真软件介绍及比较9-101.4 本文主要工作 10-11第二章 光学分子影像仿真平台的研究背景和原理11-212.1 光学分子影像仿真技术的背景介绍11-132.2 光在生物组织中传输理论及数学模型13-172.2.1 Monte Carlo 方法 14-172.3 光在自由空间中传输的数学模型 17-182.4 MOSE 开发背景 18-202.4.1 MOSE 简介 18-192.4.2 MOSE 开发环境介绍 19-202.5 本章小结 20-21第三章 光学分子影像仿真平台的框架设计 21-333.1 MOSE 整体结构设计 21-223.2 MOSE 核心结构设计 22-283.2.1 仿真参数模块 23-243.2.2 仿真算法模块 24-263.2.3 仿真结果模块 263.2.4 数据输入输出模块 26-283.3 MOSE 交互界面设计 28-313.4 本章小结 31-33第四章 光学分子影像仿真系统仿真平台的实现 33-504.1 工程的建立及保存