動態(tài)熒光斷層成像技術(shù)及在藥代動力學(xué)的仿真研究.pdf

1、熒光斷層成像技術(shù)是分子影像領(lǐng)域的重要成像模態(tài),是分子影像領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一。雖然熒光斷層成像技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，但是熒光斷層成像中的數(shù)據(jù)幀都是相互獨(dú)立的，并沒有考慮到數(shù)據(jù)在時間上的相關(guān)性。所以本文主要研究時間相關(guān)性的動態(tài)熒光斷層成像。動態(tài)熒光斷層成像具有熒光斷層成像的優(yōu)點(diǎn)，也可以描述熒光團(tuán)在生物體內(nèi)的吸收、分布和排出的完整過程，這對復(fù)雜生物體的藥物研究有很重要的意義。
　　如何重建出熒光團(tuán)的三維分布是熒光斷層成像技術(shù)的關(guān)鍵問題。本

2、文中采用自適應(yīng)有限元方法來重建熒光團(tuán)分布；在重建熒光團(tuán)分布的過程中采用優(yōu)化方法進(jìn)行求解，通過對比發(fā)現(xiàn)混合正則化方法可以更好的獲得熒光團(tuán)的三維分布。
　　動態(tài)熒光斷層成像增加時間作為一個新維度，對熒光產(chǎn)額不同的熒光團(tuán)進(jìn)行斷層成像獲得熒光團(tuán)的三維分布，從而可以用來分析熒光的時間動態(tài)特性。由于藥物代謝發(fā)生在器官（如心臟、肝臟、腎臟等）中，器官具有一定的體積和大小，所以在重建的初始網(wǎng)格上不使用L1正則化方法而是采用L2正則化方法，之后經(jīng)過

3、細(xì)分的網(wǎng)格采用Landweber方法。動態(tài)熒光斷層成像可以重建出不同熒光產(chǎn)額的熒光團(tuán)濃度信息，從而可以得到熒光團(tuán)濃度變化曲線。
　　根據(jù)動態(tài)熒光斷層成像獲得的熒光團(tuán)濃度變化曲線可以進(jìn)行參數(shù)估計，最終獲得代謝速率常數(shù)。首先根據(jù)非線性最小二乘法建立不同的房室模型，然后根據(jù)加權(quán)殘差和以及擬合優(yōu)度選擇合適的房室模型，并且估計藥代動力學(xué)方程的系數(shù)，最后根據(jù)該方程系數(shù)求解藥物代謝速率常數(shù)。藥物代謝速率常數(shù)反應(yīng)了生物組織對熒光團(tuán)的吸收和消除，在