光子計數(shù)模式動態(tài)漫射光層析系統(tǒng)的研究.pdf

1、擴散光層析成像(Diffuse Optical Tomography，DOT)是一種新型光學(xué)成像技術(shù)，它利用組織體在近紅外具有的低吸收、高散射的特性，探測重要生理相關(guān)的組織光學(xué)參數(shù)分布，能夠同時提供解剖和生理信息。該方法具有連續(xù)實時性、完全無損、高時間分辨率和合理的空間分辨率等特性，在乳腺成像、新生兒大腦供氧狀況及血氧動力學(xué)觀測等方面得到了廣泛應(yīng)用。
　　 根據(jù)測量時激勵光源的不同，DOT系統(tǒng)可分為連續(xù)光測量系統(tǒng)，頻域測量系統(tǒng)和

2、時間分辨測量系統(tǒng)。連續(xù)光DOT系統(tǒng)中一般使用光子計數(shù)技術(shù)來實現(xiàn)微弱光的檢測，光子計數(shù)方法利用弱光照射下光子探測器輸出電信號自然離散的特點，采用脈沖甄別技術(shù)和數(shù)字計數(shù)技術(shù)把極其弱的信號識別并提取出來。
　　 連續(xù)光DOT系統(tǒng)圖像重建要求每一個源-探測位置下的信號能夠被分離開，因此必須要通過對多個源進行編碼得到合適的信號。主要使用的技術(shù)是基于光開關(guān)的時分多路復(fù)用技術(shù)，這種方法將光源分時依次導(dǎo)入不同位置的入射光纖，這樣就可以從多個源和

3、探測器的組合中解碼出任意一個源-探測器對的測量數(shù)據(jù)。
　　 本文主要針對連續(xù)光測量模式，采用時分復(fù)用的思路初步搭建了光子計數(shù)模式動態(tài)DOT系統(tǒng)，主要包括一個連續(xù)光半導(dǎo)體激光器、一個1:8光源光開關(guān)、四個1:4探測器光開關(guān)、四個光子計數(shù)探測器和光子計數(shù)器。主要工作包括：
　　 1.基于可編程邏輯技術(shù)實現(xiàn)了四通道門寬可調(diào)光子計數(shù)器，對單光子脈沖進行累加計數(shù)，同時控制光開關(guān)的切換。
　　 2.基于LabVIEW圖形化語