Seeing More, Treating Smarter: Role of Long-Axial Field-of-View PET-CT in The Evolution of Theranostics
长轴视野PET-CT通过提升灵敏度和覆盖范围，推动治疗诊断学的个性化发展。
2025-11-19 physics.med-ph
Super resolution dual-layer CBCT imaging with model-guided deep learning
本研究提出一种基于双层平板探测器的超高分辨率CBCT成像技术，通过建立信号数学模型并设计专用循环神经网络suRi-Net，从低分辨率双能投影中准确恢复高分辨率信息，使顶层和底层探测器图像分辨率分别提升约45%和54%。
2023-06-28 physics.med-ph
Preliminary Research on Dual-Energy X-Ray Phase-Contrast Imaging
双能X射线吸收法（DEXA）已广泛应用于测量人体骨密度（BMD）和软组织成分。然而，由于低Z材料如软组织的弱吸收，DEXA的使用受到很大限制。而X射线相位衬度成像（XPCI）与传统的基于吸收的标准X射线成像相比显示出对软组织的显著改善的对比度。本文提出了一种新的X射线相衬法测量低Z材料的面密度，包括单能法和双能法。单能法是针对一种低Z材料的面密度计算，而双能法是针对两种低Z材料同时计算的。将实验和模拟结果与理论结果进行比较，证明了该方法在面密度测量中有可能取代DEXA。该方法为今后精确、低剂量计算低Z材料面密度奠定了基础。
2015-05-14 physics.med-ph
Single-Shot Quantitative X-ray Imaging Using a Primary Modulator and Dual-Layer Detector
目的：传统的X射线成像和荧光透视由于包括散射、射束硬化和重叠组织在内的若干挑战而在定量方面具有局限性。在这项工作中，我们提出了单次激发定量成像（SSQI）通过结合使用的初级调制器（PM）和双层（DL）检测器，这使得运动自由双能量（DE）成像与散射校正在一个Single Shot。研究方法：SSQI算法允许使用来自PM编码的四个子测量同时恢复两个材料特定图像和两个散射图像。为了进行验证，我们在桌面系统上设置了SSQI，并对已知厚度的丙烯酸和铜板进行了成像，使用我们的SSQI算法估计了散射，并将两种材料的不同组合的材料分解（MD）与地面实况进行了比较。第二，我们对一个在冠状动脉中含有造影剂的拟人胸部体模进行成像，并比较了有和没有SSQI的MD。最后，为了评估SSQI在动态应用中的效果，我们构建了一个能够对碘造影剂进行动态成像的流动体模。结果：SSQI估计的均方根误差（RMSE）为0.13厘米的丙烯酸和0.04毫米的铜。对于拟人体模，直接MD导致对比度和软组织的错误解释，而SSQI成功区分它们，并将材料特定图像的RMSE降低了38%至92%。对于流动体模，SSQI能够执行准确的动态定量成像，将对比度与背景分离。结论：我们证明了SSQI用于稳健的定量X射线成像的潜力。SSQI的简单性可以使其广泛采用，包括放射摄影和动态成像，如实时图像引导和锥束CT。
2022-09-27 physics.med-ph
Virtual monochromatic imaging in dual-source and dual-energy CT for visualization of acute ischemic stroke
我们最近开发了一种模拟急性缺血性中风的体模。我们尝试通过双能量CT（DECT）将虚拟单色图像应用于该模型来可视化急性期脑梗死。虚拟单色图像创建使用DECT从40至100 keV，每10 keV和从60至80 keV，每1 keV，在三个能量条件下的管电压与薄（Sn）过滤器。CNR值的计算使我们能够评估急性期脑梗死的可视化。虚拟单色图像的CNR值在80 kV / Sn 140 kV下在68 keV处最高，在100 kV / Sn 140 kV下在72 keV处最高，在140 kV / 80 kV下在67 keV处最高。65和75 keV之间的虚拟单色图像的CNR值显著高于所有其他创建的能量图像获得的CNR值。因此，可实现可视化急性缺血性卒中的最佳条件。
2015-03-23 physics.med-ph
Preliminary demonstration of flexible dual-energy X-ray phase-contrast imaging
目前，双能量X射线相位衬度成像通常用X射线Talbot-Lau干涉仪进行。然而，在该系统中，必须仔细选择所采用的两个能谱，以便与相位光栅很好地匹配。例如，假设X射线管的加速电压分别被设置为40 kV和70 kV，而其他能谱实际上不能用于双能量成像。因此，该系统在实际应用中具有较低的灵活性和可操作性。在这项工作中，双能X射线相衬成像是在基于光栅的非干涉成像系统，而不是在Talbot-Lau干涉仪。该系统的优点在于，从理论上讲，可以利用任意两个分离的能谱进行双能X射线相衬成像。初步实验结果表明，当X射线管的加速电压依次为40 kV和50 kV时，双能X射线相衬成像成功。本文的工作增加了双能X射线相位衬度成像在医学诊断和无损检测中的灵活性和可操作性。
2019-11-07 physics.med-ph physics.optics
A unified image reconstruction framework for quantitative dual- and triple-energy CT imaging of material compositions
许多临床应用严重依赖于患者解剖结构中不同类型材料的准确区分和分类。这项工作介绍了一个统一的框架，准确的非线性材料分解，并将其应用于第一次，在三能CT（TECT）的概念，增强材料的分化和分类，以及双能CT。三能量数据采集是在微型CT和临床CT成像的规模与商业“TwinBeam”双源DECT配置和快速kV开关DECT配置。材料分解和定量比较与光子计数检测器和蝴蝶结过滤器的存在下也进行。所提出的方法提供了定量的材料和能量选择性的图像检查现实的配置双和三能CT测量。与多色kV CT图像相比，虚拟单色图像显示出更好的图像质量。对于小鼠体模，定量测量表明，使用TECT和理想化光子计数CT（PCCT）获得的钆双胺和碘浓度之间的差异分别小于8 mg/mL和1 mg/mL。TECT在多对比度CT成像方面优于DECT，并且在频谱估计方面具有鲁棒性。对于胸部体模，对于所有实际配置，对比度图的浓度与相应真实参考值之间的差异均小于7 mg/mL。一个统一的框架，双能和三能CT成像已经建立了准确提取的材料成分，考虑到目前可用的商业DECT配置。该新技术有望为几种基于CT的诊断和治疗应用提供迫切需要的解决方案。
2018-03-15 physics.med-ph
Fast KV-Switching and Dual-Layer Flat-Panel Detector Enabled Cone-Beam CT Joint Spectral Imaging
本研究开发了首台结合快速kV切换与双层平板探测器的台式CBCT联合光谱成像系统，通过双域投影补全与最大似然分解，显著提升了物质区分的对比噪声比。
2024-01-02 physics.med-ph
Feasibility of PET-enabled dual-energy CT imaging: First physical phantom and initial patient results
本研究开发了开源gCT重建方法，并在uEXPLORER全身PET/CT系统上首次通过物理体模和人类受试者验证了PET驱动的双能CT成像在光谱成像和物质分解中的可行性。
2024-11-19 physics.med-ph
Contrast-enhanced dual-energy subtraction imaging using electronic spectrum-splitting and multi-prism x-ray lenses
双能量减影成像（DES）是一种提高造影剂在明亮背景下的可检测性的方法。在高于和低于试剂材料的吸收边缘的X射线能量下采集的两个图像被几何相减，导致来自组织背景的信号的抑制和来自试剂的信号的相对增强。尽管DES很有前景，但在临床实践中仍然没有广泛使用。一个原因可能是需要两个明显分离的X射线光谱，它们仍然接近吸收边缘，通过可能引入运动不清晰度的双曝光来实现。在这项研究中，电子光谱分裂与硅条探测器的理论和实验研究的乳腺摄影模型与碘造影剂。比较吸收成像和接近理想的检测器使用的信噪比，包括统计和结构噪声。与以前的研究类似，需要重吸收过滤以大幅减少X射线通量为代价来缩小光谱。因此，使用彩色多棱镜X射线透镜（MPL）过滤的潜在改进进行了理论评估。MPL提供了一个狭窄的可调光谱，我们表明，图像质量可以得到改善相比，传统的过滤方法。
2021-01-16 physics.med-ph
High-speed dual color fluorescence lifetime endomicroscopy for highly-multiplexed pulmonary diagnostic applications and detection of labeled bacteria
我们提出了一种双色激光扫描显微内镜能够荧光寿命显微内镜在每秒一帧（FPS）。扫描系统使用了一个有30，000个核心的相干成像光纤。通过将信号分布在1024个并行单光子雪崩光电二极管探测器（SPAD）的阵列上，最大限度地减少检测死区时间，最大限度地增加每个激发脉冲检测到的光子数，而无需光子堆，从而实现高帧速率，从而实现高速寿命成像。双色荧光成像通过使双激发激光器相对于彼此在时间上移位以分离两个光谱上不同的荧光衰减来实现。结合时间编码，以提供光谱分离，与寿命测量，我们展示了一个FPS，多通道显微内镜平台，用于临床应用和诊断。我们证明了该系统的潜力，通过成像智能探针标记的细菌在离体样本的人肺使用寿命区分细菌荧光从强背景肺自体荧光，这是用来提供结构信息。
2018-09-04 physics.med-ph
Impedance-optical Dual-modal Cell Culture Imaging with Learning-based Information Fusion
虽然电阻抗断层成像（EIT）已经发现了许多生物医学应用，但需要更好的分辨率来为组织工程和再生医学提供定量分析。本文提出了一种阻抗-光学双模成像框架，主要针对高质量的三维细胞培养成像，并可扩展到其他组织工程应用。该框架包括三个组成部分，即，阻抗-光学双模态传感器、制导图像处理算法和用于信息融合的深度学习模型多尺度特征交叉融合网络（MSFCF-Net）。MSFCF-Net有两个输入，即，EIT测量和由引导图像处理算法生成的二值掩模图像，其输入是RGB显微图像。然后，该网络有效地融合来自两种不同成像模式的信息，并生成最终的电导率图像。我们通过数值模拟和MCF-7细胞成像实验来评估所提出的双模框架的性能。实验结果表明，该方法能显著提高图像质量，表明阻抗-光学联合成像具有同时揭示组织级目标结构和功能信息的潜力。
2021-06-15 eess.IV physics.med-ph
The dual-dose imaging technique: a way to enhance the dynamic range of X-ray detectors
介绍了一种提高X射线探测器动态范围的方法。在不同的剂量水平下采集对象的两次X射线曝光，并构成唯一的输入数据。处理这些图像所需的参数的值由图像本身所含的信息确定;两个参数的值从输入数据中提取。两个输入图像最终以这样的方式合并，以创建包含全部有用信息的一个图像。对每个图像的部分的这种选择性使用允许被照射对象的轮廓可见，并且允许高衰减区域保持其对应于高剂量图像中所包含的信息的图像质量。该方法的好处是证明了一个例子，涉及头部幻影。
2006-07-04 physics.med-ph
X-ray differential phase contrast imaging on asymmetric dual-phase grating interferometer with source grating: theory and experiment
最近，基于双相位光栅的X射线微分相衬成像技术显示出比Talbot-Lau系统更好的辐射剂量效率性能。在本文中，我们提供了一个理论分析框架来自波动光学，以简化这种干涉仪系统的设计，包括光栅间距，衍射条纹周期，相位光栅周期，特别是源光栅周期，如果使用具有大焦斑的医用级X射线管。此外，在光学对称性假设下，首次给出了类似于标准薄透镜成像理论的双位相光栅系统的几何解释。最后，数值和实验研究已经进行了验证的理论。
2019-06-27 physics.med-ph physics.optics
Neuromelanin-MRI using 2D GRE and deep learning: considerations for improving the visualization of substantia nigra and locus coeruleus
提出一种结合深度学习重建的神经黑色素-MRI成像协议，通过优化翻转角及分辨率等参数，在约7分钟内实现SN和LC的良好可视化。
2023-06-28 physics.med-ph
Resolution enhancement, noise suppression, and joint T2* decay estimation in dual-echo sodium-23 MR imaging using anatomically-guided reconstruction
本文提出利用1H解剖先验的双回波23Na迭代重建框架AGR及AGRdm，在抑制噪声、提升分辨率的同时联合估计T2*衰减，仿真与3T实验均验证其改善图像质量和钠浓度对比度。
2023-11-06 physics.med-ph
Targeted and Imaging-guided In Vivo Photodynamic Therapy of Tumors Using Dual-functional, Aggregation-induced Emission Nanoparticles
双功能纳米粒子具有聚集诱导发射和活性氧的能力，可实现被动/主动靶向肿瘤。在体内成像中实现了良好的对比度和明显的治疗效率，同时具有低剂量的AIE纳米颗粒和低功率密度的光，导致可以忽略的副作用。
2017-08-23 physics.bio-ph physics.med-ph physics.optics
Dual-domain Attention-based Deep Network for Sparse-view CT Artifact Reduction
由于X射线计算机断层成像（CT）在医学成像活动中的广泛应用，辐射暴露已成为公众健康的主要问题。稀疏视图CT是一种有前途的方法，以减少辐射剂量，通过下采样采集投影的总数。然而，这种稀疏视图成像方法重建的CT图像遭受严重的条纹伪影和结构信息丢失。在这项工作中，提出了一种端到端的基于双域注意力的深度网络（DDANet）来解决这种不适定的CT图像重建问题。图像域CT图像和投影域正弦图被放入DDANet的两个并行子网络中，以独立地提取不同的高级特征图。此外，一个指定的注意模块被引入到融合上述双域特征映射，以允许互补的优化去除条纹文物和减轻结构的损失。通过数值模拟、拟人胸部体模和体内临床前实验验证了DDANet的稀疏视图CT成像性能。结果表明，这种新开发的方法能够鲁棒地去除条纹伪影，同时保持精细结构。因此，DDANet提供了一个有前途的解决方案，在实现高质量的稀疏视图CT成像。
2022-03-17 physics.med-ph
Dual-encoded magnetization transfer and diffusion imaging and its application to tract-specific microstructure mapping
本文提出双编码磁化传递与扩散成像序列，结合COMMIT优化实现亚体素纤维束特异性MTR测量，减少部分体积效应，提升对疾病、衰老等微结构改变的敏感性。
2023-03-06 physics.med-ph
Dual-slope imaging of cerebral hemodynamics with frequency-domain near-infrared spectroscopy
重要性：这项工作的目标是表面血流动力学的光信号的污染，这是人类大脑的非侵入性光学测量的主要障碍之一。目的：确定频域（FD）近红外光谱（NIRS）中双斜率（DS）测量的最佳源-探测器距离，并证明双斜率（DS）成像对深层组织（大脑）与浅表组织（头皮）的优先灵敏度。方法：基于双层和均匀散射介质中扩散理论的理论研究（计算机模拟）。在视觉刺激和全身血压振荡期间人脑DS成像的体内演示。结果：平均距离（DS所需的两个源-探测器距离之间）是深度灵敏度的关键因素。使用FD NIRS和平均距离31 mm对人类枕叶进行的体内成像表明：（1）FD相位与强度相比，以及DS与单距离（SD）相比，对视觉刺激的血流动力学反应更大;（2）FD相位和DS的血流动力学主要由血流驱动，SD强度的血流动力学主要由血容量驱动。结论：采用FD NIRS的DS成像可以抑制浅表血流动力学的混杂作用，而不依赖于短源-探测器距离的数据。这种能力对于人类大脑的非侵入性光学测量具有重要意义。
2023-01-04 physics.med-ph physics.optics
Dual-energy CT imaging from single-energy CT data with material decomposition convolutional neural network
双能计算机断层成像（DECT）由于其提供材料特异性信息的巨大潜力，对临床实践具有重要意义。然而，DECT扫描仪通常比标准的单能CT（SECT）扫描仪更昂贵，因此不太适合不发达地区。在本文中，我们证明了标准DECT图像之间的能量域相关性和解剖学一致性可以通过深度学习模型来利用，从而从完全采样的低能量数据以及单视图高能量数据中提供高性能的DECT成像，这些数据可以通过使用侦察视图高能量图像来获得。我们证明了该方法的可行性与对比度增强DECT扫描从22例患者的5,753切片的图像，并显示其优越的性能DECT应用。基于深度学习的方法可能有助于进一步显著降低当前高级DECT扫描仪的辐射剂量，并有可能简化DECT成像系统的硬件，并使用标准SECT扫描仪实现DECT成像。
2020-05-30 eess.IV physics.med-ph
Efficient primal-dual algorithm for imaging applications with matrix stacking, applied to DBT image reconstruction
The University of Chicago（芝加哥大学）
本文提出了一种简化步长参数选择的高效对偶算法，用于解决包含多个线性变换的优化问题，应用于乳腺断层摄影图像重建，提升了重建体积的定量精度和深度分辨率。
2026-04-24 math.OC physics.med-ph
Single-exposure X-ray dark-field imaging via a dual-energy propagation-based setup
本研究利用同步辐射光束谐波与能量分辨光子计数探测器，实现基于双能传播装置的单次曝光X射线暗场成像，经动态样品验证并校正电荷共享影响，为低剂量动态暗场成像提供新路径。
2024-12-18 physics.med-ph physics.optics
Positive Contrast Susceptibility MR Imaging Using GPU-based Primal-Dual Algorithm
基于磁化率的正对比MR技术，采用基于正则化L-1最小化的核反卷积算法来估计金属器件的任意磁化率分布，与其他方法相比，一阶原对偶（PD）算法可以提供更快的重建时间来求解L-1最小化。在这里，我们建议使用图形处理器单元（GPU）的多核多线程特性来加速正对比度图像的PD算法。实验结果表明，基于GPU的PD算法可以达到与金属介入器械相当的准确性，在阳性造影成像与更少的计算时间。基于GPU的PD方法比以前基于CPU的方案快4~15倍。
2020-06-17 eess.IV physics.med-ph
An Extended Primal-Dual Algorithm Framework for Nonconvex Problems with Application to Nonlinear Imaging
本文提出一种扩展原始-对偶算法框架，用于求解一般非凸优化模型，并应用于非线性成像中的图像重建问题，通过六种迭代方案及其收敛性分析与谱计算机断层扫描实验验证了其有效性。
2021-09-15 math.OC physics.med-ph
DIRECT-Net: a unified mutual-domain material decomposition network for quantitative dual-energy CT imaging
通过在不同的X射线光谱下采集两组断层扫描测量值，双能CT（DECT）能够实现定量材料特定成像。然而，常规分解的物质基础图像可能遇到严重的图像噪声放大和伪影，导致图像质量下降和定量准确性降低。结合正弦图或CT图像先验信息的迭代DECT图像重建算法在抑制噪声和伪影方面显示出潜在的优势，但其代价是大量的计算资源、延长的重建时间和繁琐的算法参数手动选择。为了部分克服这些限制，我们开发了一个支持域转换的端到端深度卷积神经网络（DIRECT-Net）来执行高质量的DECT材料分解。具体而言，所提出的DIRECT-Net可以立即访问互域数据，并利用堆叠卷积神经网络（CNN）层进行降噪和材料分解。基于DECT成像的物理基础，对训练数据进行了数值模拟，并使用XCAT数字体模、碘溶液体模和生物样本对DIRECT-Net的性能进行了验证。定性和定量的结果表明，这种新开发的DIRECT-Net是有前途的抑制噪声，提高图像精度，并减少计算时间为未来的DECT成像。
2020-08-19 eess.IV physics.med-ph
Dual-energy CT Reconstruction from Dual Quarter Scans
与传统的单能量计算机断层成像（CT）相比，双能量CT（DECT）提供了更好的材料区分，但大多数DECT成像系统需要在不同的X射线光谱的双全角度投影数据。放宽对数据采集的要求是一个特别有吸引力的研究，以促进DECT在广泛的成像领域的应用。在这项工作中，我们设计了一种新的双四分之一扫描的DECT成像方案，并提出了一种有效的方法来重建所需的DECT图像从双有限角度投影数据，这使得DECT的成像配置与半扫描，并大大减少了扫描角度和辐射剂量。我们首先研究了双四分之一扫描方案下图像伪影的特点，发现DECT图像的方向性有限角伪影在图像域上是互补分布的，这是因为对应的高能和低能扫描的X射线是正交的。受这一发现的启发，通过将双四分之一扫描的有限角度DECT图像进行整合来生成融合CT图像。该策略在很大程度上减少了有限角度伪影，并保留了图像的边缘和内部结构。利用神经网络对非线性问题建模的能力，设计了一种单入口双输出结构的Anchor网络，从生成的融合CT图像中得到所需的DECT图像。仿真和实际数据的实验结果验证了该方法的有效性。
2020-12-18 eess.IV physics.med-ph
Dual-tuned Coaxial-transmission-line RF coils for Hyperpolarized 13C and Deuterium 2H Metabolic MRS Imaging at Ultrahigh Fields
本文提出一种工作在7T下的双调谐同轴传输线射频线圈，通过改变设计参数实现13C和2H独立调谐，台架测试验证了其在超高场代谢磁共振成像中的高效性。
2023-10-26 cs.SY eess.SY physics.med-ph
Dual-energy Computed Tomography Imaging from Contrast-enhanced Single-energy Computed Tomography
在标准计算机断层成像（CT）图像中，具有相同亨氏单位（HU）的像素可以对应于不同的材料，因此区分和量化材料是具有挑战性的。双能CT（DECT）是区分多种材料的理想选择，但DECT扫描仪并不像单能CT（SECT）扫描仪那样广泛使用。在这里，我们的目的是通过使用标准SECT数据来执行DECT成像的深度学习方法。我们设计了一个预去噪和差异学习机制，从SECT数据生成DECT图像。使用来自接受对比增强腹部DECT扫描的患者的图像研究了基于深度学习的DECT方法的性能，这些患者使用流行的DE应用程序：虚拟非对比（VNC）成像和对比度量化。临床相关指标用于定量评估。对于主动脉、肝脏、脊柱和胃上的ROI，预测和原始高能CT图像之间的绝对HU差分别为1.3 HU、1.6 HU、1.8 HU和1.3 HU。从原始和深度学习DECT图像获得的碘图之间的主动脉碘定量差异小于1.0%，后者的材料图像中的噪声水平降低了7倍以上。这项研究表明，通过使用深度学习方法，可以使用单个低能量数据实现高度准确的DECT成像。所提出的方法使我们能够获得高质量的DECT图像，而无需支付传统的基于硬件的DECT解决方案的开销，从而导致光谱CT成像的一个新的范例。
2020-10-25 eess.IV physics.med-ph
A Comprehensive Scatter Correction Model for Micro-Focus Dual-Source Imaging Systems: Combining Ambient, Cross, and Forward Scatter
针对微焦点双源成像中复杂散射问题，提出融合环境、交叉和前向散射的综合模型，并用xSKS与FOSKS提升估计精度，显著降低散射误差。
2025-03-18 eess.IV physics.med-ph
Imaging simulation of a dual-panel PET geometry with ultrafast TOF detectors
本研究通过Geant4模拟探究搭载超快TOF探测器的双面板PET的成像特性，分析不同TOF分辨率与探测效率下的成像表现，验证了该结构的可行性及相比传统方案的潜在优势。
2025-07-30 physics.ins-det physics.med-ph
Model Learning: Primal Dual Networks for Fast MR imaging
Paul C. Lauterbur Research Center for Biomedical Imaging, Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences（中国科学院深圳先进技术研究院保罗·C·劳特伯生物医学成像研究中心）；University at Buffalo, the State University of New York（纽约州立大学布法罗分校）
已知磁共振成像（MRI）是一种缓慢的成像模态，并且k空间中的欠采样已被用于提高成像速度。然而，从欠采样的k空间数据进行图像重建是一个不适定逆问题。基于压缩感知的迭代算法已经被用来解决这个问题。在这项工作中，我们将原始-对偶混合梯度算法的迭代展开为可学习的深度网络架构，并逐渐放松约束，从高度欠采样的k空间数据中重建MR图像。该方法将优化方法的理论收敛保证与深度网络的强大学习能力相结合。随着约束条件的逐渐放松，重建模型最终通过在k空间和图像域交替更新来从训练数据中学习。在活体MR数据上的实验表明，所提出的方法从高度欠采样的k空间数据实现了优于其他最先进的图像重建方法的MR重建。
2019-08-07 cs.CV cs.LG eess.IV
HSD-PAM: High Speed Super Resolution Deep Penetration Photoacoustic Microscopy Imaging Boosted by Dual Branch Fusion Network
本文提出HSD-PAM系统，通过硬件与软件协同设计及双分支融合网络，在保留AR-PAM深穿透能力的同时将成像速度提升16倍、横向分辨率提升5倍。
2023-08-09 eess.IV physics.med-ph physics.optics
Energy Spectrum Extraction and Optimal Imaging via Dual-Energy Material Decomposition
软组织对比度分辨率较低是当前CT扫描仪的主要限制。该研究的目的是提高使用双能量采集的CT扫描仪的对比度分辨率。该方法基于双能量物质分解，首先通过多色前向投影物质选择图像来提取出射能量谱。然后对提取的光谱进行重新加权以提高软组织对比度。使用带有插入物的模拟水圆柱体模（包含一系列不同碘浓度（范围，0-20 mg/mL）的六种溶液）来评价所提出的方法。结果表明，均方根误差（RMSE）和平均能量之间的差异提取的能谱和使用能量分辨光子计数探测器（PCD）获得的光谱，分别为0.044和0.01 keV。与使用标准能量积分探测器的方法相比，对于8 mg/mL和16 mg/mL碘浓度插入物，所提出的方法的剂量归一化对比噪声比（CNRD）分别从1提高到2.15和从1提高到1.88。实验结果表明，该方法重建的CT图像优于标准的能量积分法重建的图像。
2015-12-23 physics.med-ph physics.optics
Single Acquisition Label-free Histology-like Imaging with Dual Contrast Photoacoustic Remote Sensing Microscopy
重要性：组织的组织学分析是癌症和其他恶性肿瘤分级、分期、诊断和切除的重要工具。目前的组织病理学技术需要在用苏木精和伊红（H&E）染料染色之前对大量样品进行处理，以突出细胞核和细胞形态。样品制备和染色是资源密集型的，并且在样品制备期间引入了可变性的可能性。目的：我们提出了一种新的方法，使用双对比度光声遥感（PARS）显微镜系统的福尔马林固定石蜡包埋的组织块和薄组织切片的直接无标记的组织病理学评估。方法：为了模拟H&E染色的细胞核和细胞对比度，我们利用PARS系统的独特特性。在这里，PAARS显微镜的紫外激发利用DNA独特的光学吸收来提供类似于细胞核的苏木精染色的核对比。同时，利用PARS检测系统的光学散射对比度来提供与细胞膜的曙红染色类似的大量组织对比度。结果如下：我们通过分别对福尔马林固定、石蜡包埋的组织块和冰冻切片中的人乳腺组织和人皮肤组织进行成像来证明这种技术的有效性。显著的核和核外特征，如癌细胞、腺体和导管、脂肪细胞和基质结构，如胶原蛋白。结论.所提出的双对比度PARS显微镜能够实现组织的无标记可视化，其对比度和质量类似于当前组织病理学分析的金标准。因此，所提出的系统很好地定位于增强现有的组织病理学工作流程，直接在未染色的组织块和切片上提供组织学成像。
2021-02-20 eess.IV physics.med-ph physics.optics
