研究背景 由于技術(shù)條件的限制，國內(nèi)外對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)特性的資料均來源于離體皮膚標(biāo)本或是經(jīng)過數(shù)學(xué)模擬而得，而且這些資料主要來自對白色人種或黑色人種研究的結(jié)果，對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)。對國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)驗判斷，缺乏科學(xué)性和客觀性，而僅憑經(jīng)驗來選擇各種復(fù)雜的激光參數(shù)進行臨床治療也導(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)特性對疾病準(zhǔn)確診斷、細化分類、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)建一個實時、無創(chuàng)、臨床適用的黃種人皮膚色素性疾病吸收光譜活體檢測平臺和一個色度學(xué)測量體系，并通過臨床應(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。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)上式可以測量離體皮膚和整形皮瓣的吸收光譜，尚不能用于活 體測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分類方法 由于短波長的吸收比反映病灶淺層的吸收結(jié)果，長波長的吸收比反 映的是病灶深層和淺層組織對光波吸收的總的結(jié)果。先用短波長的吸收 比分析出病灶淺層色素平均密度的大小，再將長波長的吸收比中淺層的 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病灶 組織各個深度層次的黑素密度進行分析。 3.建立皮膚組織吸收光譜檢測平臺 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平臺。 一2- 采用虛擬儀器軟件LabV工EW設(shè)計開發(fā)了光譜檢測程序、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)射光譜已無偏移，重復(fù)性好。 4.建立皮膚色度學(xué)檢測標(biāo)準(zhǔn) 研究了色素性病變皮膚的呈色機理，創(chuàng)建了檢測正�；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，而使皮膚呈現(xiàn)黑、灰色或彩色; 色度學(xué)檢測標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)成:自動光譜光度測色儀器，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.動物皮膚吸收光譜檢測研究 采用檢測平臺檢測豚鼠黑色皮膚及白色皮膚的吸收光譜，觀察動物 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900k以上;而白色皮膚對各波長的吸收率均在80%以下，并出現(xiàn)血紅蛋 白特征吸收峰。 通過對黑白兩色皮膚的色度學(xué)測量，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400nm- 110Onm波段內(nèi)各波長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，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】：中國人民解放軍第一軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：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)有三個吸收峰:420nm、540nm、58Onm〔‘〕(具體吸收情況將在后面論述)，因此對紫光(380一435nm)、綠光(520一565nm)、黃光(565一59Onm)波段的光吸收較強，對紅光(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。本文中Lab一PC一1200的ID為2。實時設(shè)定光譜儀積分時間。積分時間類似于攝影的曝光時間，是CCD探測器收集光子的時間。積分時間越長，光信號一58-

了Master通道光譜顯示界面
【引證文獻】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 蘇方;顏面贗復(fù)體的計算機配色研究[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：2836105