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激光辐照下组织光热响应的实时监测研究

发布时间:2018-04-28 03:31

  本文选题:医用光学 + 光热响应 ; 参考:《中国激光》2015年01期


【摘要】:激光治疗的研究和临床应用缺少有效反馈指导,导致治疗效果高度不稳定,针对这一问题提出激光辐照与扫频光学相干层析成像(OCT)系统整合以实现组织光热作用过程中的实时监测。利用OCT的M模式成像,采集激光照射过程中皮肤样品同一位置随时间变化的干涉光谱信号,测量信号深度分辨复反射率,通过其幅度和相位变化分析来探测热效应诱导组织变形过程中光散射中心位置和轴向位移的变化,并基于OCT散射模型获取组织在激光辐照过程中光衰减系数变化信息,从而实时监测热损伤边界和损伤程度的演变。实验结果显示在一定的激光功率辐射下,随着激光作用时间的增长,组织出现热凝固坏死,热损伤边界单调下移,伴随损伤加重组织光衰减系数非线性增加。通过与光学显微、组织染色切片检测的对比分析进一步验证了该技术应用于精确监测和指导光热治疗的可行性。
[Abstract]:The lack of effective feedback guidance in the research and clinical application of laser therapy leads to highly unstable therapeutic effects. To solve this problem, a system of laser irradiation and optical coherence tomography (Oct) is proposed to realize the real-time monitoring of tissue photothermal interaction. By using M-mode imaging of OCT, the interference spectral signals of skin samples varying with time in the same position during laser irradiation were collected, and the depth resolved complex reflectivity of the signals was measured. The variation of the center position and axial displacement of light scattering in the process of thermal effect induced tissue deformation is detected by analyzing the amplitude and phase change of the light scattering center. Based on the OCT scattering model, the change information of the optical attenuation coefficient of the tissue during laser irradiation is obtained. Thus the thermal damage boundary and damage degree are monitored in real time. The experimental results show that under a certain laser power radiation, with the increase of laser time, the tissue appears thermal coagulation necrosis, the thermal damage boundary monotonously moves down, and the optical attenuation coefficient of the tissue increases nonlinear with the increase of the damage. The feasibility of applying this technique to accurate monitoring and guiding photothermal therapy is further verified by comparison with optical microscopy and tissue staining section detection.
【作者单位】: 杭州电子科技大学生命信息与仪器工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(61108083,81371695)
【分类号】:TN249;R454.2

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号:1813578

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