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基于散射介质传输矩阵的内窥成像方法研究的任务书
任务书
研究题目：基于散射介质传输矩阵的内窥成像方法研究
研究背景和意义：
内窥镜检查和治疗技术已经成为现代医学中不可或缺的一部分。内窥镜通过管道将显微镜、灯源和摄像机等器材带入人体内部，以获取局部病变的信息和进行治疗。其主要应用于呼吸道、消化道、泌尿生殖系统等诊治中。传统的内窥成像技术使用的是白光反射技术，即利用反射的光线来进行病变区域的观察，无法对深层组织结构进行深入的探测，同时在对组织状况进行定量评估方面也存在着诸多限制。
近年来，基于光学技术的内窥成像方法如荧光内窥镜、光声内窥镜、光学相干断层扫描（OCT）等逐渐受到关注。其中，OCT技术以高分辨率的图像、实现了对组织结构的直观观察、成像速度快、无创等特点而成为了目前应用最广泛的内窥成像技术之一。OCT是一种设计用于成像生物组织中的光学相干成像技术，基于光学干涉技术，利用光束在样品中传播时的强反射和弱散射进行成像。OCT成像具有非侵入性、无需特殊显影剂、分辨率高的特点，并可实现实时在线测量和深度成像，因此该技术被广泛用于临床实践。
但是，OTC成像技术还面临着一些问题，在组织成像深度和散射抑制方面尤其突出。由于光线在组织中的传播过程中，会受到组织的吸收、散射影响，使得深层处的组织信号极易被掩盖，从而影响图像质量。因此，如何对散射谱线进行分析、防止信号淬灭和深层成像，是现阶段OCT技术面临的挑战。
在这种背景下，为了解决OCT技术的深层成像问题，本研究将采用散射介质传输矩阵方法探索新的成像技术方案，通过对光在组织中传递过程中的散射和吸收的计算分析，实现对深层组织成像信号的提取和定量评估。
研究内容：
1.散射介质传输矩阵的基础和原理：详细介绍散射介质传输矩阵的计算和分析方法，解释其与OCT技术的关系，为后续研究打下基础。
2.散射介质成像的可行性验证：采用实验模拟方法，对不同厚度、不同散射系数、不同反射率的散射介质进行成像实验，并与传统的OCT成像方法进行比较，验证散射介质成像技术的可行性。
3.散射介质成像的影响因素分析：研究散射介质成像的影响因素，例如交叉干涉噪声、光几何效应、散射与吸收等，建立相应的模型和算法分析，深入剖析散射介质传输矩阵成像在不同条件下的成像效果，为后续研究提供依据。
4.散射介质成像的技术优化：在前述分析的基础上，探索优化散射介质成像技术的方法和方案，如改善系统信噪比、提高分辨率、建立多波长成像模型等，最终实现散射介质成像技术的优化。
预期成果：
1.建立并验证了基于散射介质传输矩阵的内窥成像方法，为OCT技术的深层组织成像提供了新的解决方案。
2.分析了影响散射介质成像效果的关键因素，并提出了针对性的优化方法，提高了OCT技术的成像效果。
3.对散射介质传输矩阵方法的原理和技术进行了深入研究，为OCT技术的应用和发展提供了理论支持和实验基础。
参考文献：
1.Gao,L.,Zhu,Y.,&Xu,Z.(2013).Opticalcoherencetomographyforthediagnosisofearlybladdercancer:areviewoftheliterature.JournalofInnovativeOpticalHealthSciences,6(3),135-145.
2.邓侃侃,刘善平,王瑞民等.基于时域光学相干法的布里渊散射内窥成像[J].中国医学物理学杂志,2017,34(5):484-491.
3.余海宁,李亚芳,王璐等.基于光学相干断层扫描的深层组织内窥成像研究[J].中国光学,2016,9(4):486-496.