Algorithm for localized adaptive diffuse optical tomography and its application in bioluminescence tomography.
Algorithm for localized adaptive diffuse optical tomography and its application in bioluminescence tomography.
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DOI：
10.1088/0031-9155/59/8/2089
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发表时间：
2014-04-21
影响因子：
3.5
通讯作者：
Wong JW
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Naser MA;Patterson MS;Wong JW
提出了一种基于扩散理论和有限元方法的漫反射光学层析重建算法。该算法在可允许的区域或感兴趣的区域中重建光学属性，以减少未知数。该算法可用于重建分割对象(其中可使用CT扫描或MRI)或非分割对象的光学属性。对于后者，自适应分割算法合并具有相似光学属性的连续区域，从而减少未知数的数量。在计算雅可比矩阵时，该算法使用了一种有效的直接方法，因此所需的时间与单一正演计算所需的时间相当。使用分段、非分段和自适应分段3D鼠标解剖(Moby)重建的光学属性用于对两个模拟的内部源执行生物发光层析成像(BLT)。BLT的结果表明，在没有辅助成像方法(如X射线CT)提供的分割的情况下，重建总能量的精度与使用完美分割时获得的精度相当。
A reconstruction algorithm for diffuse optical tomography (DOT) based on diffusion theory and finite element method is described. The algorithm reconstructs the optical properties in a permissible domain or region of interest to reduce the number of unknowns. The algorithm can be used to reconstruct optical properties for a segmented object (where a CT-scan or MRI is available) or a non-segmented object. For the latter, an adaptive segmentation algorithm merges contiguous regions with similar optical properties thereby reducing the number of unknowns. In calculating the Jacobian matrix the algorithm uses an efficient direct method so the required time is comparable to that needed for a single forward calculation. The reconstructed optical properties using segmented, non-segmented, and adaptively segmented 3D mouse anatomy (MOBY) are used to perform bioluminescence tomography (BLT) for two simulated internal sources. The BLT results suggest that the accuracy of reconstruction of total source power obtained without the segmentation provided by an auxiliary imaging method such as x-ray CT is comparable to that obtained when using perfect segmentation.
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