【摘要】：很多疾病的發(fā)生往往伴隨著血管和血流的變化,因此血流檢測在臨床診斷和治療中具有很重要的價(jià)值。光學(xué)相干層析成像(OCT)技術(shù)是一種很有發(fā)展前景的光學(xué)成像手段,具有無損、分辨率高、成像速度快等優(yōu)點(diǎn)。利用OCT技術(shù)進(jìn)行流速檢測是OCT應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要的方面,目前主要有3種方法:多普勒OCT(DOCT)技術(shù),基于相關(guān)運(yùn)算的OCT測速技術(shù),以及光學(xué)血管造影術(shù)(OAG)。本文詳細(xì)地闡述了這3種方法的數(shù)學(xué)原理。DOCT利用多普勒測速原理,通過測量多普勒頻移的大小,來獲取流速信息。OCT相關(guān)測速在流體樣品中選取兩個(gè)相距很近的截面進(jìn)行交替掃描,通過互相關(guān)運(yùn)算得到散射顆粒通過這兩個(gè)截面的時(shí)間間隔,從而得到流速大小。OAG將參考鏡固定在壓電振動(dòng)平臺上,引入一個(gè)運(yùn)動(dòng)速度,再通過一系列的數(shù)據(jù)處理,有效分離樣品中的動(dòng)態(tài)散射信號和靜態(tài)散射信號。隨后本文對這3種方法進(jìn)行了全面的分析和比較,梳理和總結(jié)其各自的優(yōu)勢和劣勢。DOCT,尤其是基于相位分辨的DOCT成像速度快,可實(shí)時(shí)成像,但是對環(huán)境干擾非常敏感,且測量時(shí)需要知道流速和探測光的夾角。OCT相關(guān)測速不依賴于流速方向,但是對系統(tǒng)分辨率和散射顆粒大小要求較高。OAG成像速度快,抗干擾能力強(qiáng),信噪比高,但是只能分離出動(dòng)態(tài)流速部分,不能測量具體流速大小。最后我們對其中2種方法(DOCT和OAG)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括3個(gè)方面:一是搭建頻域OCT實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),并以手指皮膚作為樣品,進(jìn)行了二維和三維結(jié)構(gòu)成像;二是利用DOCT對毛細(xì)管-牛奶模型進(jìn)行流速檢測實(shí)驗(yàn),首次在本實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)DOCT三維流速檢測;三是搭建OAG實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),首次在本實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)OAG流速檢測。
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R446;O439

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本文編號：2760451