在Matlab (PHANTOM) 中使用超声波引导的光声学图像注释工具包,用于临床前应用

科学领域:

• 生物医学光学 生物医学光学
• 医疗成像医学成像
• 生物光子学 生物光子学

背景情况:

• 使用光声学 (PA) 成像在深层组织中精确量化染色体需要深度依赖的流动性补偿.
• 现有的方法可能很复杂,研究人员没有专门的光学成像专业知识就无法获得.

研究的目的:

• 为了介绍PHANTOM (MATLAB的PHOtoacoustic ANnotation工具包),这是一个用户友好的工具包,用于在超声引导的PA成像中进行流动性补偿.
• 为更广泛的生物医学研究人员提高定量PA成像 (PAI) 的可访问性.

主要方法:

• 使用蒙特卡洛极端 (MCX) 来建模光源配置.
• 从超声波数据中采用3D细分组织来生成深度特定的流动地图.
• 在 MATLAB 中开发了一个图形界面和脚本,用于图像分割和流动性校正.

主要成果:

• 成功地应用了方法来分析具有不同血液氧化的幻影的PA图像,与氧气电极测量对结果进行验证.
• 在临床前模型中证明了工具包的有效性,包括皮下瘤和化胎盘,结果通过免疫组织化学验证.
• PHANTOM工具包有效地对PA图像进行了流动性补偿,从而实现了精确的染色体量化.

结论:

• PHANTOM工具包为PA成像中的深度依赖流动性补偿提供了一个可访问的解决方案.
• 这种工具使生物医学研究人员,即使是那些没有专门从事光学成像的人,也能够进行定量PAI.
• 提高定量PAI的可访问性将促进各种研究领域的更广泛应用.