漫反射谱分析获取皮肤组织生理特性参数

发布时间：2017-10-18 08:16

  本文关键词：漫反射谱分析获取皮肤组织生理特性参数

  更多相关文章： 皮肤组织 漫反射谱分析技术 高光谱成像 蒙特卡罗模拟 比尔-朗伯定律

【摘要】：漫反射谱分析技术能够无创地获取皮肤组织的生理特性参数,如黑色素,血红蛋白浓度,血氧饱和度等,可进一步用于皮肤疾病的诊断与美容疗效的评价。但现有的漫反射谱分析技术,大部分是基于简化模型实现的,如比尔-朗伯定律和扩散近似。本文的工作就是围绕皮肤漫反射谱分析获取皮肤组织生理特性参数而展开的。其主要研究内容与结论如下:(1)将蒙特卡罗模拟和皮肤双层模型相结合,建立了皮肤组织光学特性参数与漫反射之间对应的查找表,在此基础上,实现了基于双层皮肤模型的光纤光谱分析方法,能够获取皮肤组织的黑色素体积分数,血液体积分数和血氧饱和度等参数。(2)开展人体实验,验证了基于查找表与双层皮肤模型的光纤光谱分析方法测量得到的生理特性参数的有效性。结果显示,测量得到的黑色素体积分数和商用仪器的测量结果有很强的相关性,相关系数为0.97;动静脉阻断实验和热敷实验过程中血液体积分数和血氧饱和度的动态变化,都能够很好的和生理变化相符。(3)组建一套高光谱成像系统,可实现对小鼠背部血氧饱和度分布的监测;通过理论模拟对基于比尔-朗伯定律的高光谱分析方法测量得到的血氧饱和度的有效性进行了评估。本研究为光纤漫反射光谱系统测量获取皮肤组织生理特性参数提供了一种更为准确的方法。后期该技术有望用于皮肤高光谱成像研究,发展成一种可用于皮肤疾病诊断和疗效跟踪的新技术。
【关键词】：皮肤组织 漫反射谱分析技术 高光谱成像 蒙特卡罗模拟 比尔-朗伯定律
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O657.3;R751
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1. 绪论8-18
• 1.1 皮肤的基本结构及功能8-9
• 1.2 皮肤组织光学特性9-11
• 1.3 皮肤组织漫反射谱分析技术的研究现状11-16
• 1.4 现有皮肤漫反射谱分析技术的不足16
• 1.5 本文的主要内容16-18
• 2 基于双层皮肤模型的光纤光谱分析方法的建立18-27
• 2.1 反射谱测量系统18-19
• 2.2 基于双层皮肤模型及蒙特卡罗模拟查找表的建立与校正19-23
• 2.3 基于查找表获取皮肤组织漫反射谱的计算方法23-25
• 2.4 获取皮肤组织的生理特性参数漫反射谱分析法的实现25-26
• 2.5 小结26-27
• 3 基于双层皮肤模型分析获取皮肤生理特性参数的有效性评估27-37
• 3.1 皮肤黑色素的测量27-29
• 3.2 皮肤血液体积分数和血氧饱和度的测量29-33
• 3.3 生理参数的有效性分析33-36
• 3.4 小结36-37
• 4 高光谱成像获取皮肤血氧饱和度的初步研究37-48
• 4.1 高光谱成像原理与分析方法37-40
• 4.2 高光谱成像分析方法的有效性评估40-43
• 4.3 高光谱成像获取小鼠皮肤血氧饱和度43-46
• 4.4 小结46-48
• 5 总结与展望48-51
• 5.1 本文的主要内容及结论48-49
• 5.2 展望49-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-58
• 附录1攻读硕士学位期间发表的学术论文58

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本文编号：1053917