基于扫描光声成像技术的组织光学性质及血糖检测

摘要

光声成像技术是一种结合光学与超声成像技术于一体,兼具两者优点于一身的新成像技术。它所成的像具有高对比、深度深、分辨率高的特点,还能实现非接触、多尺度、多模式成像,具有广泛的应用前景。由于该项技术是以光声效应为基础,其检测到的光声信号携带有大量的组织体光学信息。因此,通过对这光声信号的解读是可以获取现今激光临床应用上所需的组织体光学参数,为临床激光辐照剂量的确定提供准确的参考信息。本论文在以聚焦换能器为基础的扫描光声成像技术上提出了以侧向扫描方式实现组织体光学参数测定的方法,初步论证了该方法的可行性,并将这一方法应用于探索血糖浓度变化对组织光学参数的影响。为此,本论文主要展开了以下几个方面的工作:
　　 (1)回顾了光声的形成与传输,并在k空间理论的基础上以验证性的方式重新利用三维空间傅里叶变换对光声传输的波动方法进行求解,分析了解的意义,并利用所得解来编写程序,实现了不同时刻光声分布的模拟。最后,简单介绍了当前用于光声信号检测中的几种不同的检测路线。
　　 (2)总结了现今各研究小组应用光声成像技术对组织光学参数测定的方法,并应用组织光学模型分析了他们检测原理,描述了实验装置的核心部分,同时展开了一些必要的讨论。
　　 (3)在前两部分的工作基础上提出一种基于聚焦超声换能器侧向扫描的方式实现生物组织光学参数测量的方法,并同时搭建了该系统。通过实验,初步证实了该系统能够用于弱吸收强散射均匀介质的光学参数测定。
　　 (4)在搭建与测试完光学参数检测系统后,本文还将其应用于血糖浓度的检测上。实验所得结论与前人所得结果相一致,从而初步论证了该系统能够在血糖浓度检测方面有所作为。

目录

文摘

英文文摘

中文文摘

绪论

1． 引言

2． 光声成像概况

3． 光声成像研究的内容与对象

4． 光声成像技术的应用

5． 国内外的光声成像技术的发展

6． 本文先题的依据与意义以及主要工作

第一章光声原理及方法

1． 引言

2． 光声信号产生与传输

3． 光声信号检测的技术路线

4． 本章小结

第二章光声技术测定组织光学参数方法

1．引言

2． 组织光学理论

3． 光声测定组织光学参数的方法

4． 本章小结

第三章利用扫描光声技术测量组织光学参数

1． 引言

2． 理论分析

3． 实验装置与模拟

4． 实验结果与讨论

5． 本章小结

第四章扫描光声法检测血糖浓度变化

1． 引言

2． 实验装置与样品

3． 实验结果与讨论

4． 本章小结

第五章结论

附录1

参考文献

攻读学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

个人简历