皮肤组织光学仿体的基础研究与应用

发布时间：2022-01-16 04:08

　　光子学及其技术广泛应用或渗透到生物科学和医学的诸多方面,其研究成果为人类解决心血管疾病、癌症等病症的早期诊断提供了可能。光子学及其技术,不仅要求理论模型、实验方法的发展与完善,而且对模拟生物组织光传输的组织光学仿体提出了更高的要求。本文以应用于无创血糖检测研究中的皮肤组织光学仿体为目标,展开研究。首先,综合分析了组织光学仿体各组成物质的化学、光学特性,结合本课题研究目标,确定仿体设计方案为基体（明胶）、散射剂（二氧化钛）、吸收剂（无水硫酸铜）。并通过定性实验研究,规范并优化仿体标准制备流程。制备重复性实验结果表明:仿体吸收系数μa的标准偏差值小于平均值的0.98%,约化散射系数μs’的标准偏差值小于平均值的0.53%,制备重复性良好。本文结合理论分析与定量实验研究,归纳仿体光学参数预定公式。验证实验结果表明:仿体吸收参数μa的相对误差约为11.1%,约化散射系数μs’的相对误差小于2%,仿体光学参数实验测量值与预定值之间具有较为理想的一致性,预定公式对于散射特性的定量预测更为准确。其次,系统分析了无创血糖检测所涵盖的主要研究内容。通过对微观粒子光散射模型的理论分析及实验研究,考察葡萄糖... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

皮肤及皮下组织解剖结构示意图

图 2-2 光与组织的相互作用折射电磁辐射在入射表面的返回。一般情况下，反射的物理边界组成。当反射表面粗糙度与辐射波长反射表面粗糙度与辐射波长相当或大于辐射波长物组织的一个共同现象，唯一特殊的情况是潮湿射。现在两种具有不同折射率的介质的反射表面分引起的。虽然折射率与波长的关系是相当弱的，考虑在内。然而，由于吸收和散射的影响对各种。

图 2-3 组织体出射光子分类2.4 皮肤组织光学特性参数测量生物组织光学参数测量方法依据不同的分类方式可以有很多类型[5-6]，在所有测量方法中，积分球技术是目前公认的简便易行的一种组织光学参数测量技术。积分球系统通过比较测量同一被测样品的漫反射率VR、漫透射率VT（漫透射是不包含准直透射的全部透射光强）和准直透射率Vcoll，并根据生物组织中特定的光子传输理论（K-M或IAD等逆向模型），进一步确定被测样品的吸收系数、散射系数、约化散射系数和各项异性因子，后文将就该技术所涉及理论、数据处理方法等内容作具体介绍。2.4.1 积分球技术2.4.1.1 光学特性参数测量技术

【参考文献】：
期刊论文
[1]光学无创血糖检测中的主要问题及研究进展[J]. 刘蓉,徐可欣,陈文亮,马真.  中国科学（G辑:物理学 力学 天文学）. 2007(S1)
[2]生物组织光学参数的校准模型及测量[J]. 赵军,丁海曙,赵忠耀,杜鹃.  光电子·激光. 2005(04)
[3]用于组织光学特性参量测量的改进型双积分球系统[J]. 朱,骆清铭,曾绍群,尹萌,阮玉.  光子学报. 2001(10)

博士论文
[1]近红外无创伤血糖浓度测量方法的组织光学基础及应用研究[D]. 罗云瀚.天津大学 2006
[2]近红外无创血糖测量—信号构成和拾取的理论及实验研究[D]. 刘蓉.天津大学 2006
[3]近红外无创血糖测量—信号拾取的理论和实验研究[D]. 陈文亮.天津大学 2005
[4]牛奶成分近红外测量的光学基础理论与实验研究[D]. 韩永辉.天津大学 2005



本文编号：3591905