激光-生物组织光热效应的理论和实验研究

摘要

该文从分析生物组织中的光热传播特点入手,在生物组织传热方程数值求解的基础上,深入探讨了激光加热下组织的光热分布及其变化,并通过对组织温度变化的实时监测,得到了与理论分析相吻合的实验结果.论文工作从理论计算和工程设计两个方面,比较系统、完整地开展了生物组织光热效应的研究工作,并取得了一些具有创新性的成果.总之,该文在总结国内外学者的研究工作和研究成果的基础上,在光热效应的正问题和逆问题两个方面进行了初步的探索,还有待进一步完善相关的理论和检测技术.在此衷心期盼通过工程界和医学界通力合作,早日实现光热效应的科学定量工作.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2生物组织的光热效应

1.3光热效应的研究现状及其进展

1.4本文的研究方向和主要研究工作

参考文献

2.1概述

2.2生物组织的光学性质

2.3光传输的理论及计算

2.4光传输的Monte Carlo模拟

2.5激光作用下组织的热平衡

2.7传热方程讨论

2.8激光作用下组织的热损伤

2.9本章小结

参考文献

第三章有限差分方法在生物组织光热传输计算中的应用

3.1概述

3.2有限差分原理

3.3生物组织传热的有限差分方程

3.5生物组织传热方程的边值条件

3.6生物组织热传输的数值模拟分析

3.6.2激光光分布和热源分布

3.6.3温升与辐照时间的关系

3.6.4组织中温度的空间分布

3.6.5温升分布与光斑之间的关系

3.7脉冲激光作用下组织温度场的变化

3.8本章小节

参考文献

第四章激光辐照下组织温度实时监测的方法和系统

4.1概述

4.2热电偶探针及其测量

4.3温度的非接触辐射测量

4.4组织温度的实时监测系统

4.5本章小节

参考文献

第五章实验研究

5.1概述

5.2实验材料和实验方法

5.3红宝石脉冲激光作用下组织温度的跟踪测量

5.4二氧化碳激光辐照下组织温升变化监测及分析

5.5本章小节

参考文献

第六章总结与展望

6.1论文工作总结

6.2进一步研究设想

致谢

附录：博士期间发表论文情况