1 北京理工大学光电学院精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室，北京 100081
2 中国科学院深圳先进技术研究院生物医学光学与分子影像研究中心，深圳市分子影像学重点实验室，广东省生物医学光学影像技术重点实验室，中国科学院健康信息学重点实验室，广东 深圳 518055
3 北京理工大学长三角研究院（嘉兴），浙江 嘉兴 314019
光声分子影像技术在生物医学中具有广泛的应用。实现分子探针浓度的准确解析，对于相关疾病的研究具有重要意义。然而，活体探测时，来源于生物组织的信号与探针的信号混叠，增加了准确解析的难度。当前改善的方法：或需要使用多波长进行探测，导致解析速度慢而且过程复杂；或使用单波长的方法，但需要依托于一类特殊探针的开关功能，导致普适性不足。鉴于此，提出了一种基于Grüneisen弛豫非线性光声效应的单波长浓度解析方法，并分别对色素染料与罗丹明6G探针两类样品开展了解析实验。结果表明，本文提出的方法获得的解析结果比线性单波长方法的解析结果误差更小，并且具有较好的普适性，为光声分子影像的浓度解析方法提供了新的思路。
生物技术 光声效应 Grüneisen弛豫 浓度解析 分子影像 光学学报
2023, 43(23): 2317001
1 北京理工大学光电学院精密光电测试仪器与技术北京市重点实验室, 北京 100081
2 北方信息控制研究院集团有限公司, 南京 211153
非接触式心冲击描记术(BCG)通过测量血液循环过程中血液对血管壁产生的周期性压力来测量心率。这种压力会引起包括头部在内的身体各部位周期性弱机械运动,这种运动十分微弱,并且从身体运动中提取的BCG信号有着较低的信噪比,限制了其心率的测量精度。利用光学杠杆放大头部运动(Optical lever amplified BCG,OLA-BCG),提出了一种非接触式高精度心率检测算法。该方法以激光作为主动光源,结合附着在头部的平面镜,实现头部运动的放大;同时利用加权质心跟踪算法提取头部运动轨迹并采用独立成分分析过滤掉干扰噪声,得到BCG信号。最后,对提取的BCG信号进行频谱分析,计算出心率值。实验结果表明,OLA-BCG方法可以有效提高从头部运动中提取的BCG信号的信噪比和心率的测量精度。
医用光学 成像系统 心冲击描记技术 头部运动 非接触
