激光散斑组织弹性成像初步研究

摘要

组织粘弹性系数是反映组织、器官代谢与生理功能状态的重要参数，监测组织粘弹性系数对研究生物组织的生理变化与疾病诊疗具有重要意义。激光散斑衬比成像原理是通过图像传感器收集组织表面反射回来散射光得到二维散斑图，利用散斑衬比算法分析获得被测物体内散射粒子运动速度。本论文在此基础上，提出了基于激光散斑的组织弹性成像方法，相比于其他已有的组织弹性成像技术，具有非接触、宽场成像、价格低廉的优点，且测量结果不受组织光学特性参数的影响。本论文的主要内容如下：
　　(1)提出一种基于激光散斑原理的组织弹性成像方法。首先，在改进的Voigt模型基础上，通过建立在脉冲力作用下组织表面瑞利波的运动方程，分析得到速度变化方程；其次，利用激光散斑衬比原理对粒子相对速度进行探测；最后，利用曲线拟合的方式得到组织本征频率和粘滞阻尼系数，最终计算得到组织相对粘弹性系数。
　　(2)设计了组织弹性成像系统。针对组织弹性成像需要对各组成模块进行了器件选择，并对实验过程中参数的设置进行了分析和讨论。
　　(3)通过生物组织仿体实验方法，对成像系统功能进行验证，并分析了组织光学特性参数对实验结果的影响。

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1 绪论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 国内外研究状况

1.3 本论文主要内容及章节安排

2 激光散斑组织弹性成像原理

2.1 生物组织的力学特性和模型研究

2.2 激光散斑衬比组织弹性成像

2.3 本章小结

3 成像系统设计

3.1 系统总体结构

3.2 光源与成像系统设计

3.3 触发模块设计

3.4 图像采集模块设计

3.5 本章小结

4 实验结果与分析

4.1 组织弹性成像系统的验证

4.2 光学特性参数因素对组织弹性成像影响

4.3 本章小结

5 总结与展望

5.1 本论文总结

5.2 展望

致谢

参考文献