本文關(guān)鍵詞：胃癌組織的太赫茲光譜特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：太赫茲時域光譜(Terahertz Time-domain Spectroscopy,THz-TDS)技術(shù)是一種新興的相干探測技術(shù),近年來在生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注。太赫茲波能量很低,利用太赫茲波對生物組織進(jìn)行探測不會造成電離破壞。此外,許多生物大分子振動能級對應(yīng)的特征譜正好位于太赫茲波的頻帶范圍內(nèi),因此太赫茲光譜技術(shù)可以從分子水平對生物組織進(jìn)行研究。當(dāng)前世界癌癥發(fā)病率逐年增加,而胃癌又是死亡率排名居前的三大癌癥之一。隨著對癌癥的不斷認(rèn)識,人類逐漸意識到預(yù)防和及早發(fā)現(xiàn)是治療癌癥的最好方法。為了實現(xiàn)胃癌的準(zhǔn)確快速診斷,本文利用太赫茲時域光譜技術(shù),分析胃癌變組織和正常組織的光譜特性,研究癌變對太赫茲波吸收差異性影響以及相應(yīng)的判別技術(shù),以驗證太赫茲時域光譜技術(shù)在胃癌診斷中的可行性,旨在探索一種簡便、高敏的胃癌診斷新方法。具體研究內(nèi)容如下:(1)介紹了太赫茲波的特性、產(chǎn)生和探測方法及太赫茲時域光譜系統(tǒng),并結(jié)合相關(guān)的生物醫(yī)學(xué)理論,對太赫茲技術(shù)應(yīng)用于癌變組織檢測的機(jī)理做了簡要解析。(2)收集胃癌患者的胃部癌變組織和正常組織樣品,通過低溫冷凍干燥的方法制備切片用于太赫茲光譜分析,并利用太赫茲時域光譜系統(tǒng)獲取樣品的光譜數(shù)據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)同一患者的正常組織與胃癌組織光譜特性、不同患者正常組織光譜特性之間均存在顯著的差別,但不同患者的胃癌組織吸收光譜具有共同特征,即在0.5-0.8THz和1.4-1.7THz范圍內(nèi)會同時出現(xiàn)吸收峰,可能是癌變過程中組織結(jié)合水、谷氨酸和色氨酸等含量的升高引起的。(3)為實現(xiàn)胃癌的準(zhǔn)確診斷,研究了基于正則極限學(xué)習(xí)機(jī)的癌變組織與正常組織判別方法。首先運(yùn)用主成分分析法對樣品太赫茲吸收光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行降維,再利用正則極限學(xué)習(xí)機(jī)對正常和癌變組織進(jìn)行分類。結(jié)果表明,與傳統(tǒng)的線性判別分析法和支持向量機(jī)相比,基于正則極限學(xué)習(xí)機(jī)的判別方法具有更高的準(zhǔn)確率,能夠較好地實現(xiàn)胃癌組織和正常組織的識別。以上研究表明基于太赫茲時域光譜技術(shù)的胃癌診斷方法能夠有效區(qū)分正常與癌變組織,在胃癌診斷方面具有較好的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：太赫茲波 時域光譜 胃癌診斷 正則極限學(xué)習(xí)機(jī)
【學(xué)位授予單位】：中國計量大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R735.2
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-15
• 1 緒論15-20
• 1.1 課題研究背景及意義15-16
• 1.2 太赫茲技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 太赫茲技術(shù)用于癌癥診斷的研究進(jìn)展17-18
• 1.4 論文主要內(nèi)容及章節(jié)安排18-20
• 2 太赫茲科學(xué)技術(shù)綜述20-30
• 2.1 太赫茲波20-23
• 2.1.1 太赫茲波簡介20
• 2.1.2 太赫茲波的獨(dú)特性質(zhì)20-21
• 2.1.3 太赫茲波的應(yīng)用21-23
• 2.2 太赫茲波的產(chǎn)生和探測23-24
• 2.2.1 太赫茲波的產(chǎn)生23
• 2.2.2 太赫茲波的探測23-24
• 2.3 太赫茲時域光譜技術(shù)24-28
• 2.4 太赫茲波應(yīng)用于癌癥診斷的機(jī)理解析28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 3 實驗方案設(shè)計及組織樣品的制備30-35
• 3.1 實驗方案設(shè)計30-31
• 3.2 組織樣品的制備31-34
• 3.2.1 胃癌組織的介紹31
• 3.2.2 探測樣品的制備31-34
• 3.3 本章小結(jié)34-35
• 4 胃癌組織和正常組織的太赫茲光譜實驗35-56
• 4.1 太赫茲光譜探測的實驗步驟35-37
• 4.2 探測實驗的結(jié)果與分析37-55
• 4.2.1 理論計算方法37-38
• 4.2.2 光譜分析38-54
• 4.2.3 吸收曲線機(jī)理探討54-55
• 4.3 本章小結(jié)55-56
• 5 基于正則極限學(xué)習(xí)機(jī)的太赫茲光譜分析56-69
• 5.1 主成分分析56-60
• 5.1.1 主成分分析原理56-58
• 5.1.2 應(yīng)用結(jié)果及分析58-60
• 5.2 正則極限學(xué)習(xí)機(jī)分類60-68
• 5.2.1 極限學(xué)習(xí)機(jī)原理60-62
• 5.2.2 正則極限學(xué)習(xí)機(jī)62-64
• 5.2.3 應(yīng)用結(jié)果及分析64-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 6 總結(jié)和展望69-71
• 6.1 總結(jié)69
• 6.2 展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 作者簡介75

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本文編號：338285