擴(kuò)散光學(xué)層析成像（diffuse optical tomography,DOT）對組織功能的變化具有特異性、動態(tài)性和靈敏性,而且還具有使用安全、可靠,低成本等優(yōu)勢。因此,近紅外擴(kuò)散光學(xué)層析成像技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用潛力和研究價值。目前,DOT技術(shù)主要的應(yīng)用方面是腦功能成像和乳腺成像等。對于乳腺成像,如果組織發(fā)生癌變,就會具有明顯的血管化特征,與正常組織相比對光的吸收較強(qiáng),因此,DOT技術(shù)可以利用對乳腺內(nèi)血紅蛋白、水、脂類等內(nèi)源性物質(zhì)顯像可以獲得腫瘤組織與正常組織間生理參數(shù)的差異。針對DOT成像的優(yōu)勢,本文通過設(shè)計搭建DOT成像原型系統(tǒng),旨在進(jìn)一步研究DOT成像,將該技術(shù)應(yīng)用于乳腺成像。在此基礎(chǔ)上主要完成了以下幾方面的工作:1.設(shè)計開發(fā)了一套DOT成像系統(tǒng),包括硬件系統(tǒng)的實現(xiàn)和軟件系統(tǒng)的開發(fā)。硬件系統(tǒng)主要包括三個部分,分別是激發(fā)模塊、傳輸模塊和探測模塊,硬件系統(tǒng)的實現(xiàn)包括整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計和硬件各模塊器件選型。軟件系統(tǒng)主要包括光開關(guān)控制程序與數(shù)據(jù)采集程序。2.系統(tǒng)設(shè)計過程中為了使用PMT模塊的高動態(tài)范圍,提出了PMT模塊增益自動控制方法,使PMT模塊可以根據(jù)探測位置不同使用不同的增益,從而提高... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【圖文】：

氧合和脫氧血紅蛋白的摩爾消光系數(shù)與波長的關(guān)系

第二章 組織體光學(xué)特性與光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計15圖2.5 近紅外波段的組織主要發(fā)色團(tuán)的吸收光譜如圖 2.5 所示，組織體中具有吸收特性的發(fā)色團(tuán)主要包括水、含氧血紅蛋白（HbO）、血紅蛋白（Hb）等[44]；從圖中可以看出，波長范圍在 750-850nm 處，含氧血紅蛋白與血紅蛋白的吸收特性高于水的吸收特性，而且水的吸收特性接近于零，因此，在該波段下，我們主要考慮含氧血紅蛋白（HbO）和血紅蛋白（Hb）兩種發(fā)色團(tuán)。其他發(fā)色團(tuán)的影響相比含氧血紅蛋白（HbO）和血紅蛋白（Hb）可以近似忽略；或者將其他發(fā)色團(tuán)視為背景吸收物質(zhì)，可以通過多波長檢測降低影響。多波長檢測可以恢復(fù)血紅蛋白濃度，由于正常組織與發(fā)生癌變的組織具有不同的血紅蛋白濃度，所以我們可以將血紅蛋白的濃度值作為臨床醫(yī)學(xué)檢測的一個重要指標(biāo)。組織體具有的散射特性與組織體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和排布密切相關(guān)

西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文16圖2.6 激光二極管模塊2.4 傳輸模塊傳輸模塊主要包括光開關(guān)與光纖，光開關(guān)的主要目的是激發(fā)與接收通道之間的切換，有利于數(shù)據(jù)的快速采集，可以實現(xiàn)部分器件復(fù)用，降低系統(tǒng)成本；光纖的主要目的是作為光傳輸?shù)拿浇�，保障光信號到組織體與光信號到 PMT 模塊之間信號的傳輸，尤其是我們設(shè)計的激發(fā)與接收二合一光纖，有效的降低了結(jié)構(gòu)復(fù)雜度。2.4.1 激發(fā)與接收光纖設(shè)計在本系統(tǒng)中，我們總共采用了 16 根源光纖與 16 根探測光纖，分別對應(yīng)于成像腔表面的 16 個源/探測位置。如圖 2.7 所示

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]面向乳腺腫瘤診斷的時域擴(kuò)散熒光―光學(xué)層析成像系統(tǒng)[J]. 張偉,高峰,武林會,馬文娟,盧奕名,趙會娟.  紅外與毫米波學(xué)報. 2013(02)
[2]基于時間相關(guān)單光子計數(shù)的非接觸式熒光層析成像系統(tǒng)[J]. 趙會娟,王婷婷,李嬌,高峰.  納米技術(shù)與精密工程. 2012(03)
[3]組織模擬液Intralipid-10%的吸收系數(shù)和各向異性因子的測量[J]. 張琳,張春平.  發(fā)光學(xué)報. 2009(06)
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