一种基于相位矫正的光声泵浦成像拟合方法

目的 光声泵浦成像可以有效排除传统光声成像中血液背景信号的干扰，实现深层组织内微弱的磷光分子及其三重态寿命的成像。然而，光声泵浦成像中背景差分噪声常常导致磷光分子浓度和三重态寿命的拟合结果偏大。为此，本文提出了一种新型的应用于光声泵浦成像中的三重态寿命拟合方法，通过提取三重态差分信号和背景噪声的相位，有效矫正背景噪声造成的拟合偏差。方法 通过数值仿真、仿体和活体实验，分别验证了新提出算法的优势和可行性。结果 数值仿真中，在噪声强度为信号幅值10%的条件下，新方法可将拟合偏差从48.5%优化到5%左右，并有更高的可决系数（0.88>0.79），极大地提高了拟合精度。仿体实验证明了光声泵浦成像对磷光分子高特异性成像的能力。活体实验验证了本文提出的新拟合方法在裸鼠肿瘤的光动力治疗中拟合磷光寿命以监测氧分压含量的可行性。结论 本工作对于光声泵浦成像在生物医学中的应用将起到重要的推进作用。