光声数字皮肤：用于定量图像分析的人体皮肤血管生成与仿真

光声计算机断层扫描（PACT）是一种混合成像模态，它结合了纯光学成像的高光学对比度和超声成像的高穿透深度。然而，缺乏质量好、数量大的光声图像数据集。在本文中，我们主要讨论如何生成一个实用的光声数据集。首先，我们从 CT 全肺扫描数据库中提取了 389 个三维血管体，并增强了血管结构。然后，对于每个三维血管体，我们将其嵌入到三层立方体仿体中以构建皮肤组织模型，包括表皮、真皮和皮下组织。血管体以 10 种不同方式随机放置在真皮层中。由此生成了 3890 个三维皮肤组织仿体。接着我们为四种组织类型分配了光学属性。采用蒙特卡洛光学仿真获得光通量分布。然后采用声学传播仿真获得光声初始压力。使用通用反投影算法重建光声图像。该数据集可用于基于深度学习的光声图像重建、分类、配准、定量图像分析。