鼻咽癌荧光光谱定位系统光电信号的处理技术

摘要

本文依托课题组承担的国家自然科学基金项目“鼻咽癌光热特性及其光活检技术的研究”以及福建省自然科学基金重大项目、福建省教育厅重大科研项目等多个科研项目，深入地探索用于鼻咽癌诊断和定位系统中的分光系统光电信号的处理技术，开展了相应的试验，建立了相应的实验系统，所得结果为开发临床应用设备提供了坚实基础。首先，深入调研了国内外现有鼻咽癌诊断和定位方法的基础上，分析鼻咽癌诊断和定位的重要性和荧光光谱分析法用于鼻咽癌诊断和定位的可行性。其次，通过对国内外现有的相关荧光光谱测量系统的分析比较，拟定系统原理框图，确定各子系统功能、性能指标和设计方案。接着，根据系统的功能及性能指标的要求，进行了各个模块器件的选型和设计，包括光电信号处理硬件电路和相关控制软件的设计。最后，通过实验验证并逐步提高和完善系统性能参数，并结合数据采集与处理系统进行整机的性能试验。试验结果表明：所设计的鼻咽癌诊断和定位荧光光谱测量系统基本上可以满足实际应用上的要求。可以展望，经过进一步的研究和完善，该成果将会在临床上获得应用。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

第一节荧光光谱基本知识

1.1荧光和荧光光谱

1.2荧光的发射机理

第二节鼻咽癌诊断和定位的意义

第三节鼻咽癌诊断和定位的研究现状和动态

3.1鼻咽癌的诊断方法和手段

3.2鼻咽癌诊断方法和手段的比较

第四节本论文完成的主要工作

第二章 系统总体设计方案

第一节系统总体结构设计

第二节系统实物图及测量原理

第三章 光学系统设计

第一节光学系统结构

第二节激发光源

2.1氩离子激光器

2.2激光束与光纤耦合的光学参数

2.3光纤出射光束与鼻咽镜传光束耦合的光学参数

第三节荧光分光计

第四章 电子系统设计

第一节光电信号检测电路

1.1光电探测器的选择

1.2光电倍增管高压供电回路

1.3光电倍增管信号输出回路

第二节光电信号调理电路

2.1放大器的选择

2.2光电信号调理电路组成

第三节光谱扫描驱动电路

第四节定标信号检测电路

第五节单片机系统

5.1单片机系统组成

5.2单片机的选择

5.3单片机系统硬件电路总体设计

第五章 系统软件设计

5.1程序总体流程图

5.2系统初始化

5.3激励脉冲信号的产生

5.4定标信号检测

5.5 ADC控制信号的产生

第六章 系统同步性能测试

结束语

参考文献

附录1 光电倍增管高压电源供电电路

附录2 光电信号调理电路

附录3 单片机系统及光谱扫描控制电路

附录4 系统软件程序清单

附录5 攻读硕士学位期间发表的论文