皮膚組織光學(xué)仿體的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2022-01-16 04:08
光子學(xué)及其技術(shù)廣泛應(yīng)用或滲透到生物科學(xué)和醫(yī)學(xué)的諸多方面,其研究成果為人類解決心血管疾病、癌癥等病癥的早期診斷提供了可能。光子學(xué)及其技術(shù),不僅要求理論模型、實(shí)驗(yàn)方法的發(fā)展與完善,而且對(duì)模擬生物組織光傳輸?shù)慕M織光學(xué)仿體提出了更高的要求。本文以應(yīng)用于無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)研究中的皮膚組織光學(xué)仿體為目標(biāo),展開(kāi)研究。首先,綜合分析了組織光學(xué)仿體各組成物質(zhì)的化學(xué)、光學(xué)特性,結(jié)合本課題研究目標(biāo),確定仿體設(shè)計(jì)方案為基體(明膠)、散射劑(二氧化鈦)、吸收劑(無(wú)水硫酸銅)。并通過(guò)定性實(shí)驗(yàn)研究,規(guī)范并優(yōu)化仿體標(biāo)準(zhǔn)制備流程。制備重復(fù)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:仿體吸收系數(shù)μa的標(biāo)準(zhǔn)偏差值小于平均值的0.98%,約化散射系數(shù)μs’的標(biāo)準(zhǔn)偏差值小于平均值的0.53%,制備重復(fù)性良好。本文結(jié)合理論分析與定量實(shí)驗(yàn)研究,歸納仿體光學(xué)參數(shù)預(yù)定公式。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:仿體吸收參數(shù)μa的相對(duì)誤差約為11.1%,約化散射系數(shù)μs’的相對(duì)誤差小于2%,仿體光學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量值與預(yù)定值之間具有較為理想的一致性,預(yù)定公式對(duì)于散射特性的定量預(yù)測(cè)更為準(zhǔn)確。其次,系統(tǒng)分析了無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)所涵蓋的主要研究?jī)?nèi)容。通過(guò)對(duì)微觀粒子光散射模型的理論分析及實(shí)驗(yàn)研究,考察葡萄糖...
【文章來(lái)源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
皮膚及皮下組織解剖結(jié)構(gòu)示意圖
圖 2-2 光與組織的相互作用折射電磁輻射在入射表面的返回。一般情況下,反射的物理邊界組成。當(dāng)反射表面粗糙度與輻射波長(zhǎng)反射表面粗糙度與輻射波長(zhǎng)相當(dāng)或大于輻射波長(zhǎng)物組織的一個(gè)共同現(xiàn)象,唯一特殊的情況是潮濕射。現(xiàn)在兩種具有不同折射率的介質(zhì)的反射表面分引起的。雖然折射率與波長(zhǎng)的關(guān)系是相當(dāng)弱的,考慮在內(nèi)。然而,由于吸收和散射的影響對(duì)各種。
圖 2-3 組織體出射光子分類2.4 皮膚組織光學(xué)特性參數(shù)測(cè)量生物組織光學(xué)參數(shù)測(cè)量方法依據(jù)不同的分類方式可以有很多類型[5-6],在所有測(cè)量方法中,積分球技術(shù)是目前公認(rèn)的簡(jiǎn)便易行的一種組織光學(xué)參數(shù)測(cè)量技術(shù)。積分球系統(tǒng)通過(guò)比較測(cè)量同一被測(cè)樣品的漫反射率VR、漫透射率VT(漫透射是不包含準(zhǔn)直透射的全部透射光強(qiáng))和準(zhǔn)直透射率Vcoll,并根據(jù)生物組織中特定的光子傳輸理論(K-M或IAD等逆向模型),進(jìn)一步確定被測(cè)樣品的吸收系數(shù)、散射系數(shù)、約化散射系數(shù)和各項(xiàng)異性因子,后文將就該技術(shù)所涉及理論、數(shù)據(jù)處理方法等內(nèi)容作具體介紹。2.4.1 積分球技術(shù)2.4.1.1 光學(xué)特性參數(shù)測(cè)量技術(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光學(xué)無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)中的主要問(wèn)題及研究進(jìn)展[J]. 劉蓉,徐可欣,陳文亮,馬真. 中國(guó)科學(xué)(G輯:物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)). 2007(S1)
[2]生物組織光學(xué)參數(shù)的校準(zhǔn)模型及測(cè)量[J]. 趙軍,丁海曙,趙忠耀,杜鵑. 光電子·激光. 2005(04)
[3]用于組織光學(xué)特性參量測(cè)量的改進(jìn)型雙積分球系統(tǒng)[J]. 朱,駱清銘,曾紹群,尹萌,阮玉. 光子學(xué)報(bào). 2001(10)
博士論文
[1]近紅外無(wú)創(chuàng)傷血糖濃度測(cè)量方法的組織光學(xué)基礎(chǔ)及應(yīng)用研究[D]. 羅云瀚.天津大學(xué) 2006
[2]近紅外無(wú)創(chuàng)血糖測(cè)量—信號(hào)構(gòu)成和拾取的理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉蓉.天津大學(xué) 2006
[3]近紅外無(wú)創(chuàng)血糖測(cè)量—信號(hào)拾取的理論和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳文亮.天津大學(xué) 2005
[4]牛奶成分近紅外測(cè)量的光學(xué)基礎(chǔ)理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 韓永輝.天津大學(xué) 2005
本文編號(hào):3591905
【文章來(lái)源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
皮膚及皮下組織解剖結(jié)構(gòu)示意圖
圖 2-2 光與組織的相互作用折射電磁輻射在入射表面的返回。一般情況下,反射的物理邊界組成。當(dāng)反射表面粗糙度與輻射波長(zhǎng)反射表面粗糙度與輻射波長(zhǎng)相當(dāng)或大于輻射波長(zhǎng)物組織的一個(gè)共同現(xiàn)象,唯一特殊的情況是潮濕射。現(xiàn)在兩種具有不同折射率的介質(zhì)的反射表面分引起的。雖然折射率與波長(zhǎng)的關(guān)系是相當(dāng)弱的,考慮在內(nèi)。然而,由于吸收和散射的影響對(duì)各種。
圖 2-3 組織體出射光子分類2.4 皮膚組織光學(xué)特性參數(shù)測(cè)量生物組織光學(xué)參數(shù)測(cè)量方法依據(jù)不同的分類方式可以有很多類型[5-6],在所有測(cè)量方法中,積分球技術(shù)是目前公認(rèn)的簡(jiǎn)便易行的一種組織光學(xué)參數(shù)測(cè)量技術(shù)。積分球系統(tǒng)通過(guò)比較測(cè)量同一被測(cè)樣品的漫反射率VR、漫透射率VT(漫透射是不包含準(zhǔn)直透射的全部透射光強(qiáng))和準(zhǔn)直透射率Vcoll,并根據(jù)生物組織中特定的光子傳輸理論(K-M或IAD等逆向模型),進(jìn)一步確定被測(cè)樣品的吸收系數(shù)、散射系數(shù)、約化散射系數(shù)和各項(xiàng)異性因子,后文將就該技術(shù)所涉及理論、數(shù)據(jù)處理方法等內(nèi)容作具體介紹。2.4.1 積分球技術(shù)2.4.1.1 光學(xué)特性參數(shù)測(cè)量技術(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光學(xué)無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)中的主要問(wèn)題及研究進(jìn)展[J]. 劉蓉,徐可欣,陳文亮,馬真. 中國(guó)科學(xué)(G輯:物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)). 2007(S1)
[2]生物組織光學(xué)參數(shù)的校準(zhǔn)模型及測(cè)量[J]. 趙軍,丁海曙,趙忠耀,杜鵑. 光電子·激光. 2005(04)
[3]用于組織光學(xué)特性參量測(cè)量的改進(jìn)型雙積分球系統(tǒng)[J]. 朱,駱清銘,曾紹群,尹萌,阮玉. 光子學(xué)報(bào). 2001(10)
博士論文
[1]近紅外無(wú)創(chuàng)傷血糖濃度測(cè)量方法的組織光學(xué)基礎(chǔ)及應(yīng)用研究[D]. 羅云瀚.天津大學(xué) 2006
[2]近紅外無(wú)創(chuàng)血糖測(cè)量—信號(hào)構(gòu)成和拾取的理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉蓉.天津大學(xué) 2006
[3]近紅外無(wú)創(chuàng)血糖測(cè)量—信號(hào)拾取的理論和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳文亮.天津大學(xué) 2005
[4]牛奶成分近紅外測(cè)量的光學(xué)基礎(chǔ)理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 韓永輝.天津大學(xué) 2005
本文編號(hào):3591905
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