目的:探讨血管内激光照射治疗(ILIB)对脑卒中后亚急性期交叉性小脑神经机能联系不能(crossed cerebellar diaschisis，CCD)的临床疗效。方法:2019年6月-2021年12月，筛选我院发生急性中风并接受脑SPECT的48名患者作为研究对象，按照脑卒中偏侧性、性别、梗塞等因素匹配为ILIB治疗组(n=24)和常规治疗组(n=24)。使用99mTc-六甲基丙胺肟(99mTc-HMPAO)进行脑SPECT以检测CCD。通过简易精神状态检查(MMSE)、功能性行走类别(FAC)和修正的Barthel指数(MBI)在2个时间点评估功能结果。分析功能恢复以揭示初始和后续评估之间每个临床评分(MMSE、FAC、MBI)的功能增益。结果:根据独立t检验，常规治疗组在初始评估时的MMSE、FAC、MBI评分与ILIB治疗组相比无显著差异(P值分别为0.122、0.106、0.125)；后继评价中，常规治疗组在初始评估时的MMSE、FAC、MBI评分与ILIB治疗组相比亦无显著差异(P值分别为0.123、0.091和0.136)。常规治疗组的FAC恢复更差(P=0.001)，常规治疗组的MMSE和MBI平均功能恢复低于ILIB治疗组，但两组MMSE和MBI恢复的差异无统计学意义(P值分别为0.032和0.036)。结论:血管内激光照射治疗可改善CCD并有利于功能恢复，ILIB对脑卒中后亚急性期CCD具有较好的临床疗效。

扩散拉曼层析成像(DRT)结合了拉曼光谱的分子指纹特性和扩散光学层析成像的深度分辨能力，是一种新型的无标记在体三维光学成像技术。提出一种基于蒙特卡罗光子输运模型的DRT可行性研究方法，该方法应用互易原理建立了快速有效的拉曼数据模拟器，可对实验条件下不同信噪比的拉曼测量数据进行客观模拟，同时结合扩散荧光层析线性成像原理，实现多波段下薄层组织的拉曼光谱分析。通过开展178个波段下5种物质成分的薄层组织模型的模拟重建研究，表明线性DRT图像重建方法能有效构建多种成分浓度的三维空间分布。

为实现小动物吲哚菁绿(ICG)药代动力学成像, 设计了一套高灵敏度扩散荧光层析成像系统。该系统采用了基于离散光纤耦合光子计数采集的仿计算机断层成像扫描方式, 在保障高灵敏度和大动态范围测量的前提下, 可有效提高系统的空间采样分辨率; 同时采用了基于光开关切换四通道串-并混和的测量模式, 兼顾了测量时间分辨率和系统性价比之间的平衡。为验证实验系统的有效性, 设计了可模拟小动物体内ICG代谢规律的动态仿体, 并结合实验室开发的荧光剂药代动力学直接重建算法, 实现了ICG代谢速率的重建。实验结果表明, 该系统具有较高的空间分辨率、灵敏度和量化性。

在乳腺扩散光学层析成像中，L1-范数正则化的引入大幅改善了重建图像的质量，但目标函数的不可导性使得最优化过程异常困难。提出了一种新的基于非负约束L1-范数正则化的重建方法。非负先验信息的引入使得目标函数的一阶梯度变得简单易求，最优化过程得以简化和加速。数值模拟和仿体实验均表明，相对于传统正则化重建方法，该方法可简单、快速地获得更高质量的重建图像。

The accuracy of the background optical properties has a considerable effect on the quality of reconstructed images in near-infrared functional brain imaging based on continuous wave diffuse optical tomography (CW-DOT). We propose a region stepwise reconstruction method in CW-DOT scheme for reconstructing the background absorption and reduced scattering coefficients of the two-layered slab sample with the known geometric information. According to the relation between the thickness of the top layer and source–detector separation, the conventional measurement data are divided into two groups and are employed to recon-struct the top and bottom background optical properties, respectively. The numerical simulation results demonstrate that the proposed method can reconstruct the background optical properties of two-layered slab sample effectively. The region-of-interest reconstruction results are better than those of the conventional simultaneous reconstruction method.

可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)为逃逸氨的现场抽取式的检测提供了可靠的技术手段, 现场环境中温度对二次谐波信号影响非常大, 必须要对检测的结果进行温度的修正。当温度从 25℃变化到 250℃时, 在 Herriott样品池中对 100×10-6的 NH3进行检测, 得到二次谐波光谱图, 结果显示二次谐波信号的幅度随温度的升高而减小, 线宽趋于平缓。当压力从 0 kPa变化到 100 kPa时, 二次谐波的信号峰值随着压力增加而减小, 线宽趋于平缓。根据上述实验结果, 给出了温度修正的公式, 通过对不同温度下 50×10-6浓度的 NH3进行修正, 来评价公式的可靠性, 修正后的最高误差为 5.1%, 极大地提高了测量的精度, 使系统能够适应高温环境下在线抽取式监测需求。

Laminar optical tomography (LOT) is a new mesoscopic functional optical imaging technique. Currently, the forward problem of LOT image reconstruction is generally solved on the basis of Monte-Carlo (MC) methods. However, considering the nonlinear nature of the image reconstruction in LOT with the increasing number of source positions, methods based on MC take too much computation time. This letter develops a fast image reconstruction algorithm based on perturbation MC (pMC) for reconstructing the absorption or scattering image of a slab medium, which is suitable for LOT or other functional optical tomography system with narrow source-detector separation and dense sampling. To calculate the pMC parameters, i.e., the path length passed by a photon and the collision numbers experienced in each voxel with only one baseline MC simulation, we propose a scheme named as the trajectory translation and target voxel regression (TT&TVR) based on the reciprocity principle. To further speed up the image reconstruction procedure, the weighted average of the pMC parameters for all survival photons is adopted and the region of interest (ROI) is extracted from the raw data to save as the prior information of the image reconstruction. The method is applied to the absorption reconstruction of the layered inhomogeneous media. Results demonstrate that the reconstructing time is less than 20 s with the X-Y section of the sample subdivided into 50 \times 50 voxels, and the target size quantitativeness ratio can be obtained in a satisfying accuracy in the source-detector separations of 0.4 and 1.25 mm, respectively.

当前荧光分子层析(FMT)技术因假设背景光学结构均匀而导致其灵敏度、定量性和空间分辨率等主要指标与实际应用要求存在一定的差距，而基于区域标识的“粗粒度”扩散光学层析成像（区域DOT）重建算法在目标体结构先验信息的支持以及光学特性分区均匀性自然假设下能够有效获取目标体的光学结构，展开了提高FMT技术成像灵敏度的稳态测量模式下区域DOT/FMT混合成像方法的研究。数值模拟中以含有区域标记的光学数字鼠模型为背景，分别在已知数字鼠精确光学结构、利用区域DOT重建算法获取的数字鼠光学结构以及假设数字鼠各区域光学参数均匀三种背景情况下基于FMT技术重建荧光产率图像，并利用简化的仿体模型进行实验验证。结果表明，该区域DOT/FMT混合成像方法使FMT技术成像灵敏度有了显著提高，荧光产率图像具有更好的定位及量化精度。

可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)具有高选择性、高准确性的优点, 为逃逸氨的在线检测提供了可靠的技术手段。首先研究了温度对NH3浓度检测的影响, 表明在25-300℃之间, 浓度随温度的升高而降低；然后在室温为25℃时, 利用TDLAS系统对浓度为10-100ppm 的NH3进行检测, 采集得到其二次谐波光谱。比较了单光程和多光程样品池测量结果, 得到单光程样品池最低检出限为22.9ppm, 多光程样品池的检测限为1.21ppm, 多光程样品池能够明显地提高检测精度。结果表明, 该系统能够适应现场测量环境。

基于球谐函数参数化描述方法和组织器官光学特性分区均匀性假设，提出了一种稳态测量模式下形状扩散光学层析(DOT)成像方法，它能同时重建组织器官的形状及其内部光学参数。该方法中，正向模型采用扩散方程的边界元数值解法，图像反演则采用Levenberg-Marquardt优化算法。用不同噪声水平下的模拟数据和简化的仿体模型分别进行了模拟和实验验证。重建结果表明，所提出的算法具有较快的收敛速度和较好的全局收敛性，并能有效地恢复目标区域的形状参数和光学参数。