基于模型的时间解混实现定量光开关光声断层成像
光学
2025-02-10 v2
摘要
光声（OA）成像与可逆光开关蛋白相结合，已成为临床前研究中用于活体组织细胞高灵敏度和多重成像的有前景技术。通过精心设计的ON和OFF激光脉冲照明方案，产生的OA信号是不同报告物种和背景的复用。我们提出了一种基于模型的变分框架，用于利用光声断层成像计算性地分离和成像不同种类的光开关报告物。它基于光开关机制的详细数学描述，该描述模拟了相关物理参数（如动力学常数和光通量）如何影响开关信号。我们引入了一种在图像上操作的算法，而不是传统的逐像素方法。它采用迭代反演与定制的ℓ1和全变分正则化相结合的形式，以增强对噪声的鲁棒性并提高分离质量。我们表明，我们的方法能够解开多个空间重叠的标记，并在受控体模和小鼠实验中恢复感兴趣量的连续图。
引用
@article{arxiv.2405.15360,
title = {Model-based temporal unmixing towards quantitative photo-switching optoacoustic tomography},
author = {Yan Liu and Jonathan Chuah and Yishu Huang and Andre C. Stiel and Michael Unser and Jonathan Dong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.15360},
year = {2025}
}