光學(xué)投影斷層成像系統(tǒng)構(gòu)建及應(yīng)用研究.pdf

1、光學(xué)投影斷層成像(OpticalProjectionTomography，OPT)是一種新興的小尺度樣本成像技術(shù)，其利用均勻平行光束照射樣木，采集樣本多個(gè)角度的投影圖或熒光圖，然后通過(guò)重建算法獲得樣本的三維信息。OPT技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)1～10mm尺度生物樣本的解剖結(jié)構(gòu)和熒光成像，對(duì)樣本進(jìn)行組織水平的定性和定量研究，具有分辨率高、動(dòng)態(tài)成像、無(wú)輻射、成本低、使用方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，OPT的這些特點(diǎn)恰好滿足了生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)π〕叨壬飿颖镜难芯啃枨?。?/p>

2、是，國(guó)內(nèi)在OPT成像技術(shù)方面的研究仍處于起步階段，亟需深入研究相關(guān)成像系統(tǒng)和成像算法，跟上國(guó)際研究進(jìn)展，推動(dòng)OPT在國(guó)內(nèi)生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。
　　本文針對(duì)OPT成像技術(shù)開(kāi)展了研究工作，包括成像系統(tǒng)構(gòu)建、系統(tǒng)應(yīng)用研究等。本文相關(guān)工作概括如下:
　　在成像系統(tǒng)構(gòu)建方面，設(shè)計(jì)并構(gòu)建了一套OPT成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括硬件平臺(tái)和控制采集軟件兩部分。本文通過(guò)設(shè)計(jì)光源模塊、樣本定位模塊、信息采集模塊和設(shè)備外圍模塊，搭建了一套光路穩(wěn)定的OP

3、T硬件平臺(tái)，同時(shí)在硬件平臺(tái)基礎(chǔ)上，編寫(xiě)控制軟件實(shí)現(xiàn)各部件的協(xié)同工作，以及采集軟件實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的順利獲取。該系統(tǒng)可以完成離體生物樣本和活體小動(dòng)物的高分辨率成像。
　　在系統(tǒng)應(yīng)用研究方面，通過(guò)生物樣本制備，摸索出了一套離體和活體實(shí)驗(yàn)樣本制備流程，開(kāi)展了一系列生物實(shí)驗(yàn)。對(duì)離體生物器官如小鼠心臟、腎臟等，通過(guò)清洗、固定、干燥、透明化等步驟進(jìn)行處理，獲得散射低、透明程度高的離體樣本，對(duì)活體生物如果蠅蛹，則通過(guò)清洗、固定兩個(gè)步驟進(jìn)行處理。利用