研究背景 由于技術(shù)條件的限制，國(guó)內(nèi)外對(duì)皮膚組織的光吸收性質(zhì)未能深入地了解和研究。已有的皮膚光學(xué)特性的資料均來(lái)源于離體皮膚標(biāo)本或是經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)模擬而得，而且這些資料主要來(lái)自對(duì)白色人種或黑色人種研究的結(jié)果，對(duì)黃色人種活體皮膚組織的光吸收特性的研究數(shù)據(jù)甚少。由于離體皮膚標(biāo)本在血液供應(yīng)、水份含量、蛋白質(zhì)活性和組織結(jié)構(gòu)等方面與活體組織已全然不同，其光學(xué)特性與正常皮膚必然差異較大，研究結(jié)果無(wú)法為激光醫(yī)學(xué)及皮膚疾病的研究和治療提供準(zhǔn)確的指導(dǎo)。對(duì)國(guó)人各種色素性疾病的類別和病情的輕重的診斷，臨床醫(yī)師只能靠眼觀、手摸，憑借自己的經(jīng)驗(yàn)判斷，缺乏科學(xué)性和客觀性，而僅憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇各種復(fù)雜的激光參數(shù)進(jìn)行臨床治療也導(dǎo)致了臨床治愈率各不相同，增加了額外的損傷，且易出現(xiàn)并發(fā)癥。因此，研究黃色人種各種色素性皮膚疾病的光學(xué)特性對(duì)疾病準(zhǔn)確診斷、細(xì)化分類、正確選擇激光類型及參數(shù)匹配，提高治愈率，減少并發(fā)癥均有重要意義。 研究目的 本研究旨在探討并建立色素性病變皮膚的光子傳輸和色度學(xué)理論，創(chuàng)建一個(gè)實(shí)時(shí)、無(wú)創(chuàng)、臨床適用的黃種人皮膚色素性疾病吸收光譜活體檢測(cè)平臺(tái)和一個(gè)色度學(xué)測(cè)量體系，并通過(guò)臨床應(yīng)用，明確黃種人各種色 素性皮膚疾病的光吸收作用和激光治療過(guò)程中的吸收光譜演變規(guī)律，明 確各種色素性皮膚疾病的色度學(xué)分布規(guī)律。 研究方法與結(jié)果 1.探討色素性皮膚疾病光吸收比活檢公式 在400n畝一12O0nm波段內(nèi)，黑色素顆粒、血紅蛋白和水是色素性病變 皮膚組織中主要的生色團(tuán)。入射皮膚的光能被分為三部分:回射、透射 和吸收。根據(jù)Kubelka一Munk光傳輸理論推導(dǎo)出回射比Red和透射比Ted: TeTd 1一ReRd R 一獷eu= RT 從而確定吸收比Aed(人): Aed(入)=1一T(人)一Red(入) 根據(jù)上式可以測(cè)量離體皮膚和整形皮瓣的吸收光譜，尚不能用于活 體測(cè)量色素性皮膚疾病的吸收光譜，由于可見光和部分近紅外光波段在 黑色素中的有效衰減系數(shù)超過(guò)正常皮膚近10倍，穿透深度只有正常皮膚 的1/10，因此，在400nm，eees1200nln的光譜范圍內(nèi)的光波進(jìn)入黑色素顆粒 密集的色素性皮膚病灶組織后，透射光的各部分光波最終都將被病灶所 吸收，即T(入)=O。則吸收比為: A(入)=1一R(人) 2.提出色素性皮膚疾病的兩級(jí)分類方法 由于短波長(zhǎng)的吸收比反映病灶淺層的吸收結(jié)果，長(zhǎng)波長(zhǎng)的吸收比反 映的是病灶深層和淺層組織對(duì)光波吸收的總的結(jié)果。先用短波長(zhǎng)的吸收 比分析出病灶淺層色素平均密度的大小，再將長(zhǎng)波長(zhǎng)的吸收比中淺層的 吸收信息去除，得到深層色素的密度大小。這樣可以由淺入深地對(duì)病灶 組織各個(gè)深度層次的黑素密度進(jìn)行分析。 3.建立皮膚組織吸收光譜檢測(cè)平臺(tái) 基于光吸收比公式A(人)=1一R(人)，結(jié)合分析光源、光纖光譜儀、 光纖反射探頭和虛擬儀器系統(tǒng)，建立反射式人體皮膚組織光譜檢測(cè)平臺(tái)。 一2- 采用虛擬儀器軟件LabV工EW設(shè)計(jì)開發(fā)了光譜檢測(cè)程序、光譜連接處理程 序、光譜分析顯示程序和光譜比較程序。并測(cè)試系統(tǒng)的穩(wěn)定性，表明光 源預(yù)熱1分鐘后發(fā)射光譜已無(wú)偏移，重復(fù)性好。 4.建立皮膚色度學(xué)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn) 研究了色素性病變皮膚的呈色機(jī)理，創(chuàng)建了檢測(cè)正�；蛏匦圆∽� 皮膚顏色的色度學(xué)標(biāo)準(zhǔn)體系。色素性病變皮膚通過(guò)非選擇性吸收或選擇 性吸收可見光譜中的全部或某些波長(zhǎng)，而使皮膚呈現(xiàn)黑、灰色或彩色; 色度學(xué)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)成:自動(dòng)光譜光度測(cè)色儀器，D65標(biāo)準(zhǔn)照明體， 標(biāo)準(zhǔn)觀察條件10。，CIE1976 L*a*b*表色空間;制定色素性皮膚與正常皮 膚色差程度鑒定表 色差程度的鑒定 △E(L*a*b*) 微量(traee) 0~0 .5 輕微(Slight) 0 .6~2.0 能感覺(jué)到(not ieiabie) 2 .1~4.0 明顯(not ieiabie) 4 .1~6.0 很大(mueh) 6 .1~1 2 .0 截然不同(very much) 12.1以上 5.動(dòng)物皮膚吸收光譜檢測(cè)研究 采用檢測(cè)平臺(tái)檢測(cè)豚鼠黑色皮膚及白色皮膚的吸收光譜，觀察動(dòng)物 在接受激光治療前后其皮膚組織吸收光譜的變化和病理改變。結(jié)果表明， 所有豚鼠黑色皮膚吸收光譜基本一致，在400nm一90Onm波段內(nèi)，吸收率 達(dá)900k以上;而白色皮膚對(duì)各波長(zhǎng)的吸收率均在80%以下，并出現(xiàn)血紅蛋 白特征吸收峰。 通過(guò)對(duì)黑白兩色皮膚的色度學(xué)測(cè)量，明確了豚鼠兩色皮膚的色度學(xué) 分布范圍，豚鼠黑白兩色皮膚的色差△E*為34.47士1.78NBS，差別顯著， 豚鼠黑色皮膚的L*、a*、b*值均明顯高于白色皮膚。 豚鼠黑色皮膚分別經(jīng)Q532nm、Q755nm、Q1064nm激光治療后對(duì)400nm- 110Onm波段內(nèi)各波長(zhǎng)的吸收比較治療前明顯下降，QIO64nm術(shù)區(qū)下降最 明顯，Q755nm術(shù)區(qū)次之，明度值(L*值)逐漸上升，a*值和b*值出現(xiàn)波 動(dòng)，與白色皮膚的色差逐漸減小。病理切片結(jié)果表明皮膚組織中的黑色 素水平己明顯下降，Q1064nlll術(shù)區(qū)無(wú)黑色素顆粒殘存，Q755nln術(shù)區(qū)有極 少量黑色素顆粒，Q532nm術(shù)區(qū)仍有較多黑色素顆粒，表明Q1064nm激光 治療效果最好。 6.人體皮膚吸收光
【學(xué)位單位】：中國(guó)人民解放軍第一軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2003
【中圖分類】：R751
【部分圖文】：

病變皮膚的可見光譜反射率在10%以下表現(xiàn)為黑色，反射率為10十75%的皮膚為不同程度的灰色，反射率大于75%的皮膚視覺(jué)上呈現(xiàn)白色，見圖1.5。與此相反，如光照射到鮮紅斑痣等血管性病變皮膚上(見圖1.6)，由于鮮紅斑痣病變中含有大量的血紅蛋白，在可見光譜內(nèi)有三個(gè)吸收峰:420nm、540nm、58Onm〔‘〕(具體吸收情況將在后面論述)，因此對(duì)紫光(380一435nm)、綠光(520一565nm)、黃光(565一59Onm)波段的光吸收較強(qiáng)，對(duì)紅光(625一740nm)吸收較弱，因而大部分紅光被反射，反射光

ControlItemsSD2000ChannelIK/ZKCCD類型BooleanBooleanDAQCard700BoardIDB00leanNumerieIntegrationPeriodNumerie功能選擇SD2000光譜儀的光譜測(cè)量通道。選擇光譜儀CCD像元數(shù)目，SDZOOO為2048像元，即ZK。選擇A/�？愋�，非DAQ70o，應(yīng)選NO。選定A/O卡號(hào)。本文中Lab一PC一1200的ID為2。實(shí)時(shí)設(shè)定光譜儀積分時(shí)間。積分時(shí)間類似于攝影的曝光時(shí)間，是CCD探測(cè)器收集光子的時(shí)間。積分時(shí)間越長(zhǎng)，光信號(hào)一58-

了Master通道光譜顯示界面
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 蘇方;顏面贗復(fù)體的計(jì)算機(jī)配色研究[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2006年

2 張紀(jì)莊;皮膚病治療中激光蝕除和選擇性光熱解的光熱作用研究[D];清華大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2836105