韩朵朵 孙 正 苑 园

(华北电力大学电子与通信工程系，河北 保定 071003)

基于滤波反投影算法的血管内光声图像重建

韩朵朵 孙 正*苑 园

(华北电力大学电子与通信工程系，河北 保定 071003)

将目前在光声断层(PAT)成像中得到广泛应用的滤波反投影(FBP)重建算法应用到血管内光声(IVPA)成像中，提出一种简单快速的二维图像重建方法。首先，对组织产生的光声信号进行滤波、逆卷积和时域一阶求导的预处理；然后，针对IVPA在血管腔内封闭成像的特殊性，采用权重法将预处理后的光声信号数据对导管以外的成像区域沿弧线进行反投影，得到成像平面内每个网格点处的初始光声压。最后，得到反映血管壁组织结构形态的横截面灰阶图像。对仿真血管模型的实验表明，采用所提出的方法重建IVPA图像的结构，相似性指标(SSIM)可达到0.571 7。合理选择滤波函数、滤波截止频率以及测量位置数，可以提高IVPA重建图像的质量；对光声信号进行时域一阶求导处理，能有效地突出重建图像中的组织结构信息。该方法为后续图像重建算法的优化奠定基础。

血管内光声成像；图像重建；滤波反投影；结构相似性

引言

生物组织光声成像(photoacoustic，PA)技术是近20年发展起来的新兴生物组织成像技术，其原理是利用不同生理状态的生物组织对光的吸收差异，激发出不同幅度的光声信号来反映组织内部结构。光声成像兼具了纯光学成像和纯超声成像的优点，可以实现高分辨力和高对比度的深度成像，已经成为当前生物医学成像研究的热点。……