基于盲源分離的動態(tài)熒光圖像分離方法.pdf

1、動態(tài)熒光分子成像技術(shù)(Dynamic Fluorescence Molecular Imaging, D-FMI)利用熒光探針在體內(nèi)不同器官中的分布隨時間變化的動態(tài)特性差異，實現(xiàn)熒光圖像的對比增強，為在體藥物分布、在體藥物代謝動力學(xué)研究提供了有效的技術(shù)手段。然而FMI的低空間分辨率和藥物復(fù)雜的動力學(xué)行為在一定程度上限制了將D-FMI用于生物體內(nèi)不同器官中藥物代謝過程的研究。
　　本文研究了基于盲源分離方法的生物體內(nèi)藥物分布提取方法

2、，為 D-FMI模式下藥物在生物體內(nèi)的新陳代謝過程提供有效的研究手段。為評估盲源分離算法研究藥物動力學(xué)全身性分布的性能，利用360°非接觸式FMI成像系統(tǒng)進行仿體實驗，實驗中用熒光染料Cy5.5模擬藥物在小動物心臟和肺中的分布隨時間變化過程，用FMI成像系統(tǒng)采集不同時間點下的Cy5.5熒光圖像序列。采用主成分分析法(principal components analysis, PCA)、獨立成分分析法(Independent compo

3、nents analysis, ICA)、非負(fù)矩陣分解法(Non-negative Matrix Factorization, NMF)對于D-FMI圖像中的兩個光源進行分離，三種方法都可進行熒光圖像分離。PCA分離結(jié)果只可產(chǎn)生主成分(PCs)圖像，并且分離結(jié)果存在正負(fù)；ICA分離結(jié)果不僅可以產(chǎn)生獨立成分(ICs)圖像，而且能夠產(chǎn)生一組相關(guān)的動態(tài)分布曲線(TCs)，根據(jù)獨立成分圖像和動態(tài)分布曲線可以恢復(fù)出Cy5.5在仿體結(jié)構(gòu)中不同時間點