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[发明专利]基于螺旋交错稀疏采样的多光谱光声断层成像系统及方法-CN202310689127.8在审
发明人：戚力;钟育添;葛嘉;张双阳;陈武凡 -专利权人：南方医科大学
申请日： 2023-06-09 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： A61B5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于螺旋交错稀疏采样的多光谱光声断层成像系统及方法，利用螺旋交错稀疏模式下获取投影数据，并通过组合各位置及各波长下采集得到的稀疏投影数据可以得到一组密集投影，对该密集投影进行重建，最终得到具有良好结构信息高质量的先验图像，将此先验图像嵌入到网络中引导网络学习目标图像的分布，在网络训练好后，分别对各断层位置及各波长下的稀疏角度光声投影数据进行重建，从而增强重建光声图像的质量并最终提高波谱分离的精度。本发明的螺旋交错稀疏采样多光谱光声断层成像方法，有效地减少获取的光声信号的数据量，从而降低了对多路信号采集和存储的要求，简化了系统硬件，降低了成本。
基于螺旋交错稀疏采样光谱断层成像系统方法

[发明专利]一种呼吸道内窥光学相干断层图像的三维自动分割方法-CN201910034191.6有效
发明人：戚力;郑凯斌;向婷;冯前进;陈武凡 -专利权人：南方医科大学
申请日： 2019-01-15 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： G06T7/11 文献下载
摘要：本发明公开了一种呼吸道内窥光学相干断层图像的三维自动分割方法，包括图像预处理和呼吸道组织分割两个步骤；其步骤包括：(1)图像预处理，具体是：(1.1)去噪；(1.2)去除塑料保护套管；(1.3)二值化和区域滤波；(1.4)检测上边界；(2)呼吸道组织分割，具体步骤包括：(2.1)使用三维图搜索算法检测出图像中呼吸道内腔表面的边界；(2.2)使用三维图搜索方法分别在不同的搜索区域内分割粘膜与粘膜下层组织，本发明能够有效抵抗呼吸道内窥光学相干断层图像的散斑噪声、塑料保护套管等影响，利用图像的帧间信息实现自动分割，可以使分割结果更加平滑。
一种呼吸道光学相干断层图像三维自动分割方法

[发明专利]一种基于物理神经网络的电特性断层成像方法-CN202211033282.6在审
发明人：陈武凡;阮国辉;王兆年;冯衍秋;戚力 -专利权人：南方医科大学
申请日： 2022-08-26 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： G06T11/00 文献下载
摘要：一种基于物理神经网络的电特性断层成像方法，通过4个步骤空间所有点的电容率及电导率。本发明不需要对MR‑EPT的核心方程做简化来求解，而且在计算介电特性在空间的导数时不需要性离散化利用数值方法进行求解，避免了离散误差，因此本发明得到电容率及电导率的精度更高。该基于物理神经网络的电特性断层成像方法使用神经网络构建了从发射场以及其空间导数到电特性之间的映射关系，得到结果的精度更高。
一种基于物理神经网络特性断层成像方法

[发明专利]一种光声与磁共振联合成像方法-CN202110973661.2有效
发明人：陈武凡;张双阳;戚力 -专利权人：南方医科大学
申请日： 2021-08-24 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： A61B5/00 文献下载
摘要：一种光声与磁共振联合成像方法，包括：对目标对象进行磁共振T2序列扫描与光声多光谱扫描，得到目标对象的磁共振图像与光声图像；对磁共振图像与光声图像进行图像配准，得到配准好的磁共振图像；将配准好的磁共振图像加入正则化项中，进而指导光声的图像重建或图像恢复过程。该方法利用磁共振图像出色的解剖结构与梯度信息约束光声的图像重建或图像恢复，生成的图像具有低噪声、低伪影、高分辨和高质量的特点。
一种磁共振联合成像方法

[发明专利]基于磁共振信息的光声图像衰减校正方法-CN202110974231.2在审
发明人：陈武凡;张双阳;戚力 -专利权人：南方医科大学
申请日： 2021-08-24 - 公布日： 2021-11-30 - 主分类号： G06T11/00 文献下载
摘要：一种基于磁共振信息的光声图像衰减校正，包括以下步骤：S1：固定目标对象，并对目标对象进行磁共振T2序列扫描与光声多光谱扫描，得到目标对象的磁共振图像与光声图像P；S2：对步骤S1得到的磁共振图像与光声图像P进行图像配准，得到配准后的磁共振图像；S3：将步骤S2得到的配准好的磁共振图像进行分割，得到分割先验图像；S4：将分割先验图像代入迭代算法中求解有约束的组织吸收系数，获取光通量分布并计算校正后的光声图像。该方法能够更加方便的实施分割以获取先验图像，实现光声图像的精确光通量校正，而且能够增加深处光声成像能力，提高了光声成像的质量。
基于磁共振信息图像衰减校正方法

[发明专利]一种光声图像衰减校正方法-CN202110974322.6在审
发明人：张双阳;陈武凡;戚力 -专利权人：南方医科大学
申请日： 2021-08-24 - 公布日： 2021-11-30 - 主分类号： G06T11/00 文献下载
摘要：本发明的一种光声图像衰减校正方法，包括如下步骤：S1：将重建得到的光声图像P转为列向量形式p，将p代入线性系统方程p＝φμa中；S2：采用最小二乘方式将线性系统方程构造为优化问题模型S3：通过分步迭代梯度下降方法对优化问题模型进行迭代求解，获得组织吸收系数μa；S4：将步骤S3获得的组织吸收系数μa变换为矩阵形式，并生成光通量分布矩阵Φ，将光声图像P和光通量分布矩阵Φ代入得到校正后的光声图像P′。该方法采用逐点迭代的方式进行，不需要人工介入就能够实现光通量分布的校正，还能够提高深处光声成像能力，提高了光声成像的质量，且校正速度快、能够直接集成到各光声成像系统中。
一种图像衰减校正方法

[实用新型]一种干式耦合的倒置式OCT弹性成像系统-CN202120537891.X有效
发明人：戚力;秦羽洁;冯前进;陈武凡 -专利权人：南方医科大学
申请日： 2021-03-16 - 公布日： 2021-11-02 - 主分类号： G01N21/84 文献下载
摘要：一种干式耦合的倒置式OCT弹性成像系统，设置有载物模块和光路模块，载物模块设置有OCT成像窗，光路模块位于OCT成像窗下方，光路模块发出的探测光束与OCT成像窗所在平面垂直。载物模块还设置有载物台和超声波发生器，载物台环绕设置于OCT成像窗四周，载物台与OCT成像窗固定连接，超声波发生器与OCT成像窗连接。OCT成像窗为低密度聚乙烯成像窗、聚二甲基硅氧烷成像窗或者聚氯乙烯树脂成像窗。光路模块设置有透镜、振镜和光纤准直器，透镜设置于成像窗正下方，振镜设置于透镜正下方，光纤准直器的光输出端正对于振镜。该干式耦合的倒置式OCT弹性成像系统不需要对待测物进行任何处理，操作步骤简单，测量效率高。
一种耦合倒置 oct 弹性成像系统

[发明专利]一种交错稀疏采样多光谱光声断层成像系统及方法-CN202010285780.4有效
发明人：理喜盼;戚力;田昌敏;张双阳;吴建;冯前进;陈武凡 -专利权人：南方医科大学
申请日： 2020-04-13 - 公布日： 2021-08-31 - 主分类号： A61B5/00 文献下载
摘要：一种交错稀疏采样多光谱光声断层成像系统通过传感器围绕成像对象旋转得到稀疏角度光声投影数据，从而在大幅度减少传感器数量的情况下也能得到高质量的重建光声图像和高精度的波谱分离结果，大大降低生产成本和简化成像系统。一种交错稀疏采样多光谱光声断层成像方法,在减少传感器数量的情况下，利用交错稀疏模式获取投影数据，并通过组合各波长下采集得到的交错稀疏投影数据可以得到一组密集投影，对该密集投影进行重建，最终得到具有良好结构信息高质量的先验图像，利用此先验图像引导各单波长下的稀疏角度光声投影重建，从而增强重建光声图像并最终提高波谱分离的精度。
一种交错稀疏采样光谱断层成像系统方法

[发明专利]一种实现光声与他模态串行成像的方法及配准装置-CN201810583179.6有效
发明人：戚力;张双阳;黄诗娴;理喜盼;刘嘉明;冯前进;陈武凡 -专利权人：南方医科大学
申请日： 2018-06-05 - 公布日： 2021-08-27 - 主分类号： A61B6/00 文献下载
摘要：本发明提出了一种实现光声与他模态串行成像的方法及配准装置。配准装置设置有光声支架、套筒、呼吸面罩和他模态支架，在不改变光声及他模态成像系统的前提下，确保了被测对象在光声成像及他模态成像时保持相同的体位，从而采集到相同断层的多模态图像信息，实现了光声与他模态的串行成像。同时呼吸面罩设置有防水密封圈，在光声成像时可移除光声耦合膜，避免了光声耦合膜带来的伪影，提高了光声成像的质量。该方法通过配准装置采集到同一断层图像信息，将多种模态图像信息融合在一起，从而得到更加丰富的组织结构功能信息，有利于组织生理病理状态变化的进一步研究。
一种实现串行成像方法装置

[发明专利]基于显著视觉和DMD阵列分区控制的压缩感知成像方法-CN201610670618.8有效
发明人：张益昕;张超;张旭苹;董嘉赟;戚力;朱文娟 -专利权人：南京大学
申请日： 2016-08-15 - 公布日： 2020-02-21 - 主分类号： G06T3/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于视觉显著性和数字微镜器件DMD阵列分区控制的自适应压缩感知成像方法，通过DMD阵列分区控制的方式降低了DMD的分辨率，实现了对场景的低分辨压缩感知成像。然后通过视觉显著性检测算法找到低分辨图像中包含目标物体的区域，再不断缩小DMD阵列分区的大小和提高对包含目标物体区域的采样分辨率，这样可以逐步精确场景中目标物体在DMD阵列上的实际区域和完成仅对目标物体的高分辨率成像。利用高分辨目标物体图像可以实现对目标物体的分类与识别。本方法操作简单，抗干扰性强，鲁棒性好，成像时间短，计算量少。
基于显著视觉 dmd 阵列分区控制压缩感知成像方法

[发明专利]一种基于双约束的介电特性迭代成像方法-CN201811215000.8有效
发明人：孙祥栋;陈武凡;路利军;戚力;刘晓云 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2018-10-18 - 公布日： 2020-01-31 - 主分类号： G01R33/48 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于双约束的介电特性迭代成像方法，属于磁共振断层成像领域，首先通过磁共振成像设备获得成像所需要的MR收发相位数据；然后对MR收发相位数据进行高斯滤波处理，再将得到的收发相位代入对流反应方程中，利用有限差分方法将对流反应方程转换成线性系统方程；再将线性系统方程采用最小二乘方式构造全变分和小波的双约束优化问题，再通过Split Bregman方法对该优化问题进行迭代求解；最后将求解得到的结果取倒数从而得到介电特性中电导率分布的重建结果，本发明解决了传统介电特性成像方法存在误差较大，噪声影响严重以及临床适用性差的问题。
介电特性成像迭代收发线性系统方程反应方程相位数据优化问题求解对流磁共振成像设备磁共振断层成像电导率临床适用性方式构造高斯滤波噪声影响重建结果最小二乘小波倒数转换

[发明专利]基于模型的双约束光声断层图像重建方法-CN201910758438.9在审
发明人：戚力;理喜盼;冯前进;陈武凡 -专利权人：南方医科大学
申请日： 2019-08-16 - 公布日： 2019-12-24 - 主分类号： G06T11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于模型的双约束光声断层图像重建方法，包括如下步骤：S1、引入λ
正则化项稀疏编码非局部正则化参数最小二乘引入最小化代价函数矩阵表示系统断层图像光声图像结构信息目标函数投影数据图像重建中间变量纹理列向量迭代更新光声伪影优化噪声重建

[发明专利]塑料光纤作为内窥OCT成像探头的用途及内窥OCT成像探头-CN201910262310.3在审
发明人：戚力;庄留燕;郑凯斌;黄诗娴;冯前进;陈武凡 -专利权人：南方医科大学
申请日： 2019-04-02 - 公布日： 2019-08-16 - 主分类号： A61B5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种内窥OCT成像探头，设置有探头本体以及与探头本体连接的塑料光纤，塑料光纤用于探头本体中的光传输，塑料光纤的直径小于1mm，塑料光纤由纤芯、包层以及涂覆层组成，塑料光纤的纤芯采用PMMA材料制成，包层采用氟树脂制成，所述涂覆层采用聚乙烯制成，塑料光纤传输可见光或近红外光中至少一种；使用塑料光纤来替代石英光纤来制作内窥OCT成像探头，与石英光纤相比，塑料光纤质轻、柔软，更耐破坏、振动和弯曲，有着优异的拉伸强度、耐用性的特点；使用塑料光纤作为内窥OCT成像探头的光传输部件，可以避免现有内窥OCT成像探头在通过弯曲通道时易发生断裂，以及石英光纤在弯度到达一定阈值后，光强会大量衰减等问题。
塑料光纤探头内窥石英光纤探头本体涂覆层包层纤芯聚乙烯传输可见光光传输部件近红外光弯曲通道氟树脂光传输耐用性光强拉伸柔软衰减弯度质轻断裂替代制作

[发明专利]一种铜铁锑硫纳米颗粒及其制备方法和应用-CN201910130556.5在审
发明人：严承功;赵冰夏;许乙凯;戚力;侯美蓉;朱凯 -专利权人：南方医科大学南方医院
申请日： 2019-02-21 - 公布日： 2019-06-14 - 主分类号： A61K49/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种铜铁锑硫纳米颗粒及其制备方法和应用。铜铁锑硫纳米颗粒的制备方法包括以下步骤：1)将亚铜盐和亚铁盐溶解在十八烯中，得到溶液I；2)将硫粉溶解在油胺中，得到溶液II；3)将锑盐溶解在十八烯中，得到溶液III；4)将溶液II加入溶液I，充分反应，得到反应混合液I；5)将溶液III加入反应混合液I，充分反应，得到反应混合液II，冷却，进行固液分离。本发明的铜铁锑硫纳米颗粒具有粒径较小且均一、光热转换效率高、光热性质稳定、近红外光吸收能力强、磁响应能力强等优点，其制备流程相对简单、反应条件易于控制、无需共价偶联，其不仅具有很好的光声成像和磁共振成像效果，而且还具有很好的肿瘤细胞光热杀伤效果。
纳米颗粒锑硫铜铁反应混合液制备方法和应用溶解溶液III 溶液II 十八烯溶液I 光热制备光热转换效率磁共振成像磁响应能力反应条件共价偶联固液分离光声成像近红外光吸收能力性质稳定肿瘤细胞亚铁盐亚铜盐杀伤均一粒径硫粉锑盐油胺冷却

[发明专利]脂肪乳剂作为光声成像造影剂的用途-CN201811439124.4在审
发明人：戚力;张双阳;刘嘉明;理喜盼;冯前进;陈武凡 -专利权人：南方医科大学
申请日： 2018-11-29 - 公布日： 2019-03-29 - 主分类号： A61K49/22 文献下载
摘要：本发明提出脂肪乳剂作为光声成像造影剂的用途，属于生物学和光学领域。脂肪乳剂可增强组织的光声信号与图像对比度。脂肪乳剂用于动物或人体成像。脂肪乳剂用于动物成像，脂肪乳剂经尾静脉注射入动物体内。脂肪乳剂用于人体成像时，脂肪乳剂经静脉注射入人体内。脂肪乳剂由大豆油、卵磷脂及甘油组成，且每1000ml的20％脂肪乳剂含200g大豆油、12g卵磷脂、22g甘油。本发明的脂肪乳剂作为光声成像造影剂的用途，可以显著地增强组织光声成像对比度。此外，脂肪乳剂在临床上常被用做静脉营养的补充药，相比于其它的光声成像造影剂，其制作方法简单、成本低，且具有高度的生物安全性，将其用做光声成像造影剂具有巨大的应用潜力。
脂肪乳剂光声成像造影剂大豆油卵磷脂人体成像甘油静脉注射体内生物安全性图像对比度尾静脉注射动物成像光声信号光学领域静脉营养应用潜力生物学补充制作

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