擴(kuò)散散斑襯比分析（DSCA）結(jié)合激光散斑襯比成像（LSCI）技術(shù)和擴(kuò)散相關(guān)譜（DCS）技術(shù)兩者的優(yōu)勢能夠?qū)崿F(xiàn)深層組織的全場成像,DSCA因具有簡單、全場、高時(shí)空分辨率等優(yōu)勢在生物組織血流監(jiān)測中具有重大發(fā)展前景。但由于缺乏有效描述擴(kuò)散散斑襯比度與血液流速信息之間關(guān)系的解析解,在前人的研究中,不能從散斑襯比度測量值中定量獲得血液流動(dòng)信息,也不能研究組織的光學(xué)參數(shù)對(duì)血液流動(dòng)信息測量的影響。針對(duì)上述問題,本文從理論分析、數(shù)值計(jì)算和實(shí)驗(yàn)三個(gè)方面研究了用于定量測量血液流動(dòng)信息的DSCA模型及其用于血流狀態(tài)監(jiān)測的多參數(shù)反演問題。針對(duì)DSCA缺乏擴(kuò)散散斑襯比解析解的問題,基于相關(guān)擴(kuò)散方程,得到了有限厚平板介質(zhì)和半無限大均勻介質(zhì)中不同散射粒子運(yùn)動(dòng)模型（布朗運(yùn)動(dòng)和定向運(yùn)動(dòng)）的擴(kuò)散散斑襯比度表達(dá)式。利用預(yù)先測定的光學(xué)參數(shù)（吸收系數(shù)μa和約化散射系數(shù)μs’）和常量因子β等參數(shù),基于散斑襯比度與曝光時(shí)間或光源-探測器距離的函數(shù)關(guān)系,通過反演優(yōu)化算法得到了組織介質(zhì)內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)參數(shù)αDB=2.14×10-8cm2/s,與基于動(dòng)態(tài)光散射技術(shù)的測量結(jié)果DB-Einstein=2.04×10-8cm2/s吻合較好。基于擴(kuò)散... 

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 激光散斑襯比成像技術(shù)
        1.2.1 激光散斑襯比成像技術(shù)原理
        1.2.2 激光散斑襯比成像技術(shù)應(yīng)用和進(jìn)展
        1.2.3 激光散斑襯比成像技術(shù)存在的問題
    1.3 擴(kuò)散相關(guān)譜技術(shù)
        1.3.1 擴(kuò)散相關(guān)譜技術(shù)原理
        1.3.2 擴(kuò)散相關(guān)譜技術(shù)應(yīng)用和進(jìn)展
        1.3.3 擴(kuò)散相關(guān)譜技術(shù)存在的問題
    1.4 擴(kuò)散散斑襯比分析技術(shù)
    1.5 本文的主要研究工作
2 光在組織體中的傳輸理論
    2.1 引言
    2.2 光與組織體的相互作用
        2.2.1 組織體對(duì)光的吸收效應(yīng)
        2.2.2 組織體對(duì)光的散射效應(yīng)
        2.2.3 典型生物組織體的吸收和散射特性
    2.3 光在組織體中的傳輸理論
        2.3.1 輻射傳輸方程
        2.3.2 擴(kuò)散近似方程
        2.3.3 邊界條件
        2.3.4 光源模型
        2.3.5 擴(kuò)散光子密度波
    2.4 相關(guān)擴(kuò)散方程及其解析解
        2.4.1 相關(guān)擴(kuò)散方程
        2.4.2 格林函數(shù)法求解相關(guān)擴(kuò)散方程
        2.4.3 組織參數(shù)對(duì)電場自相關(guān)函數(shù)的影響
    2.5 本章小結(jié)
3 擴(kuò)散散斑襯比分析模型建立及其線性近似
    3.1 引言
    3.2 擴(kuò)散散斑襯比分析模型
        3.2.1 擴(kuò)散散斑襯比分析的基本原理
        3.2.2 基于布朗運(yùn)動(dòng)的擴(kuò)散散斑襯比模型及其線性近似模型
        3.2.3 基于定向運(yùn)動(dòng)的擴(kuò)散散斑襯比模型及其線性近似模型
        3.2.4 理論計(jì)算結(jié)果與分析
    3.3 線性近似模型應(yīng)用于液體仿體相對(duì)速度的測量
        3.3.1 體外模擬組織體
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)裝置與方法
        3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
4 擴(kuò)散散斑襯比分析實(shí)現(xiàn)定量速度測量研究
    4.1 引言
    4.2 擴(kuò)散散斑襯比分析中運(yùn)動(dòng)參數(shù)的定量重建
        4.2.1 擴(kuò)散散斑襯比模型中運(yùn)動(dòng)參數(shù)的重建
        4.2.2 線性近似模型中運(yùn)動(dòng)參數(shù)的重建
    4.3 擴(kuò)散散斑襯比分析中噪聲因素分析
        4.3.1 CCD噪聲類型及其對(duì)散斑襯比度的影響
        4.3.2 統(tǒng)計(jì)噪聲及其對(duì)散斑襯比度的影響
        4.3.3 擴(kuò)散散斑襯比分析中噪聲因素的校正方法
    4.4 仿體實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理方法
    4.5 擴(kuò)散散斑襯比分析的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.5.1 擴(kuò)散散斑襯比度模型結(jié)果
        4.5.2 線性近似模型結(jié)果
    4.6 擴(kuò)散散斑襯比分析中參數(shù)影響研究
        4.6.1 曝光時(shí)間和光源-探測器距離對(duì)DSCA定量速度測量的影響
        4.6.2 光學(xué)參數(shù)對(duì)DSCA定量速度測量的影響
        4.6.3 常用散斑襯比度模型的對(duì)比結(jié)果
    4.7 本章小結(jié)
5 基于多距離多曝光擴(kuò)散散斑襯比分析的多參數(shù)重建研究
    5.1 引言
    5.2 擴(kuò)散散斑襯比分析的反問題
        5.2.1 反問題的定義
        5.2.2 各參數(shù)之間Cross-talk問題
    5.3 多距離多曝光擴(kuò)散散斑襯比分析的目標(biāo)函數(shù)
        5.3.1 目標(biāo)函數(shù)的定義
        5.3.2 目標(biāo)函數(shù)的求解方法
    5.4 多參數(shù)重建的數(shù)值計(jì)算驗(yàn)證
        5.4.1 數(shù)值計(jì)算模型
        5.4.2 數(shù)值計(jì)算結(jié)果
    5.5 多參數(shù)重建的仿體實(shí)驗(yàn)
        5.5.1 實(shí)驗(yàn)裝置與方法
        5.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.6 多參數(shù)重建中參數(shù)影響研究
        5.6.1 MDME-DSCA多參數(shù)靈敏度分析
        5.6.2 MDME-DSCA中光源-探測器距離和曝光時(shí)間的影響
    5.7 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電子倍增CCD性能參數(shù)測試方法研究[J]. 張聞文,錢月紅,陳錢,顧國華.  紅外與激光工程. 2013(12)



本文編號(hào)：3714877