多波長複頻驅動擴散光學立體造影系統研製與驗證

多波長近紅外光擴散光學斷層造影(Near Infrared Diffuse Optical Imaging, NIRDOI)技術能夠區分不同組織光學係數、也能顯現組織含氧量分布，屬於功能性影像；自90年代中期開始發展迄今，在乳房腫瘤軟組織篩檢診斷應用，除技術持續改善，逐步邁入臨床研究。本計畫基於實驗室過去在DOI領域研究基礎，延續這兩年所執行科技部計畫“混成式擴散光學斷層影像重建技術” 開發DOpIm人機互動造影軟體、鑽研基於模型及資料驅動的混成式演算法、以及精進平台光電量測 (方波電源驅動光源、彈性光通道設計) 等，改善原有俯臥式造影系統。為能完善達成擴散光學立體造影系統，今規劃三年期計畫，將在以下課題探討及精進:(1) 擴充所建構DOpIm影像反算軟體演算邏輯(包括 3D edge-preserving正則化反算、L-curve/U-curve最佳正則化參數選擇 等)；(2) 深化基於深度學習混成式演算法的影像反算(包括 合併光資訊及模型反算影像資訊的深度學習網路、知識轉移深度學習網路 等)；(3) 精進立體造影系統機台及光電量測(包括 同步多弦波電源驅動NIR、多波長光資訊、線光源建構待測體表面輪廓 等)。計畫執行仍持續在共同主持人所屬聯新國際醫院進行乳房腫瘤人體試驗收案，充實實驗數據資料庫，以便能夠對所開發DOI造影系統驗證其敏感度及專一性。