生物组织光学特性参量的图像测量研究

为了测量生物组织的光学特性参量,采用CCD漫反射法和透射法,通过分析CCD摄取的待测样品表面的漫反射光分布图像,利用漫射近似理论,实现了漫反射法对生物组织模拟液(intralipid-20%稀释液)、牛肌肉、猪肌肉和鸡胸肉光学特性参量的测量,获得了样品的吸收系数和有效散射系数;测量了不同浓度生物组织模拟液的透射光强度,根据Beer-Lambert定律,实现了透射法对光学特性参量的测量,获得了样品的散射系数,进而得到了有效散射系数;并将漫反射法和透射法对同种样品光学特性参量的测量结果以及他人的测量结果进行了比较。结果表明,漫反射法和透射法的测量结果有很好的吻合性,测量生物组织光学特性参量采用的CCD测量装置和处理方法具有较高的精度。     

"生物医学仪器"课程改革的实践

目前在"生物医学仪器"课程中讲述的内容主要为常见的医学电子仪器,随着技术的迅速发展,仪器逐渐实现了微型化、智能化、网络化和多功能化.本文针对目前"生物医学仪器"课程教学中存在的不足及不能完全满足当前教学发展需要的状况,从教学内容、实践教学、教学方法和手段等方面对该课程的教学改革进行了实践探索.     

哺乳动物组织体光学漫反射特性测量

我们设计并实现了哺乳动物组织学漫反射特性的测量，分别测定了猪肉和牛肉离体组织的后向散射反射率和侧向漫反射率，获得了令人满意的结果。     

海底地貌激光探测仪

很多研究工作如地球表面、破冰的田野、海底的地图绘制和海浪参数的测量等,划分两种环境界限要用激光探测法。在强漫反射介质(水、大气圈的薄雾)的环境中使用激光仪器时,采用模拟调幅辐射的激光探测法干扰小。因此,常在三角测量的角度测量中采用。本文研究制作用于测量强漫反射介质环境下模拟调幅辐射的激光仪器的可能性。探测海底时,该仪器的接收光学系统所接收到的辐射功率为:     

激光散射技术的生物医学应用

在生物学和医学中，激光多普勒散射技术已被用于测量组织的血流速度、对运动精子的研究以及生物颗粒电泳迁移率的制定等。本文描述了过些实验的仪器装置，并阐述了它们的理论基础和生物医学的某些应用。     

定标漫反射板实验室系统级BRDF测量方法

星上定标系统是卫星遥感器的重要组成部分,用于实现仪器的星上辐射定标等功能。介绍了安装在某一时间调制型傅里叶变换光谱仪上的星上定标系统,该星上定标系统采用漫反射板太阳辐射定标方法进行仪器在轨全口径、全光路、全视场的星上辐射定标。定标漫反射板在光谱仪光路最前端反射太阳光,通过已知的大气外太阳照度和漫反射板的双向反射分布函数BRDF确立辐亮度标准。定标漫反射板的BRDF需要在实验室进行精确测量。介绍了在光谱仪整机状态下使用太阳模拟器和标准漫反射板进行定标漫反射板实验室系统级BRDF测量的方法,对使用定标漫反射板系统级BRDF进行星上辐射定标时的绝对辐射定标精度进行了分析,绝对辐射定标精度能够满足5%的指标要求。     

激光应用

D114797组织体漫反射率与光学特性参数关系的研究[刊]/王秀琳//光电子·激光.—2001.12(4).—417～420(C)本文从漫射理论出发,推导出了组织体漫反射率与约化散射系数和吸收系数之间的唯一性关系。应用丁新兴的无损测量方法——光学辐出度分光术,实验研究了组织模拟液漫反射率与组织光学性质的关系,为该技术在临床医学中的应用提供了理论和实验依据。参6     

组织体漫反射率与光学特性参数关系的研究

本文从漫射理论出发,推导出了组织体漫反射率与约化散射系数和吸收系数之间的唯一性关系,应用了新兴的无损测量方法－－光学辐出度分光术,实验研究了组织模拟液漫反射率与组织光学性质的关系,为该技术在临床医学中的应用提供了理论和实验依据。     

离体活兔胃肠道组织激光漫反射率的测定

用激光漫反射测量仪测量了离体活兔道五种波长激光(476.5、488、514.5、632.8、1060nm)的漫反射率。研究结果表明,在476.5～632.8nm之间,组织的漫反射率相差不大,但在514.5nm处漫反射率最小;可见激光与近红外激光的反射率之间存在明显差异,在1060nm处组织呈较高漫反射率,所测数据为临床治疗提供参考。     

近红外光谱范围生物组织表面漫反射率的研究

首先分析了近红外光在均匀生物组织中的传播过程,在此基础上提出一种计算分层生物组织表面漫反射率的理论模型。利用这种理论模型,讨论了两种不同组成的生物组织的表面漫反射率,得到双层介质表面漫反射率随探测距离的变化趋势与其他文献报道的研究结果一致。     

离散介质表面漫反射光的空间分布特性

采用Monte Carlo方法和实验,对离散介质表面漫反射光的空间分布进行了研究.结果表明：离散介质表面并非理想朗伯表面;用置换法对整个生物组织漫反射率的平切光纤测量系统进行简单的定标中,把生物组织表面作为朗伯表面处理将使漫反射率计算结果存在偏差,准确的做法应是对漫反射进行空间积分.     

制造生物测量仪器的构思问题

本文探讨的是研制生物医学仪器在方法论上的一些问题,在某种程度上是哲学问题。文章的实际计划是致力于检验组织的电学参数的电测量仪器(反射疗法)     

频域偏振敏感光学相干层析系统的研制及应用研究

偏振敏感光学相干层析(PS-OCT)是在OCT技术基础上发展起来的一种可以测量样品偏振特性的层析测量方法.本文将具有更快扫描速率及更高灵敏度的频域OCT技术与偏振特性测量相结合,研制了频域PS-OCT系统,纵向分辨率达到了11 μm,实现了高于260 Hz的扫描速率,获得了样品双折射、Stokes向量的偏振信息图像.该实验系统对肌腱、肌肉纤维等生物组织样品进行的应用实验显示了PS-OCT成像方法在生物医学成像中的独特优势和发展潜力.     

生物组织脱水过程的太赫兹时域光谱

利用透射式太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术对猪脂肪、肌肉和皮肤三种新鲜组织的持续脱水过程进行在线连续扫描,观察太赫兹波时域谱在组织脱水过程的变化,并分析比较三种组织脱水前后的太赫兹波吸收系数及折射率的改变及差异.结果表明,太赫兹波对新鲜组织含水量的改变十分敏感,新鲜组织的含水量是影响太赫兹波吸收系数的主要因素.同时,不同组织对太赫兹的吸收有明显差异,表明太赫兹光谱技术可以鉴别不同的组织类型.本研究为太赫兹技术在生物医学领域的进一步研究和应用提供了帮助.     

研究生“智能仪器与仪表”课程教改探索

本文介绍了电气信息类硕士研究生的"智能仪器与仪表"课程的教学改革尝试。笔者首先介绍了课程改革的初因和目标,其后以实际应用为导向,通过同步实践环节训练、课程论文写作与答辩、课外科研活动参与等多项举措,全面提高研究生的实践能力和综合素质,为适应社会需求,提高就业竞争力发挥了积极作用。     

组织的特征长度微距空间分辨漫反射

从辐射传输理论的相似天系出发,根据P1近似和P3近似满足的一阶和三阶相似关系,引入了特征长度的参量。利用半无限介质的空间分辨漫反射的P3的近似解,对光源附近组织的空间分辨漫反射与特征长度之间的关系进行了研究。研究表明．当需要在光源附近对组织进行测量时,最近的距离与描述该组织的特征长度有天,根据组织的特征长度可以确定探测器的大致宽度,并结合实际光纤直径估计测量光纤的数目。     

我国光子生物学和光子医学研究取得重要进展：第6届全国光子生？…

光子生物学和光子医学是用光子来研究生命的新兴交叉学科,近几年来蓬勃发展,成国国际光学界和生物医学办广泛关注的热点。第６届全国光子生物学和光子医学学术研讨会于１９９９年７月２７日至８月２日在昆明召开。会议展示了我国在光与生物组织的相互作用、光生物医学检测、光子生物医学临床应用。光子动力学效应和生物化学效应、生物组织发光、光子生物医学工程等诸多研究领域所取得的重要进展。     

光源附近组织的空间分辨漫反射研究

P3 近似理论可以描述光源附近约1个输运平均自由程(MFP)内组织的漫反射光分布,这个区域的光分布与组织的散射相函数有关。利用P3 近似理论研究了组合相函数的结构因子α对光源附近组织的漫反射光分布的影响。研究表明:在输运平均自由程不变条件下,各向异性因子的变化不引起漫射近似适用区域光分布的改变,但对光源附近约1个输运平均自由程附近的光分布有很大影响;α对漫反射率的影响远大于相函数的高阶矩对漫反射率的影响。研究结果对于使用内窥方式或对表层组织进行活体检测的空间分辨漫反射测量技术具有实际意义。     

光源面分布对激光针灸经穴组织的漫反射影响

为了研究光源面分布对激光针灸经穴组织的漫反射传输影响,利用激光针炙在穴位组织中虚拟点源的镜像点源分布函数、并引入格林响应函数,外推边界条件求解得到点光源的漫射方程解,由人体穴位4层介质组织的一系列虚拟点源的响应得到不同空间分布光源下人体穴位的激光针炙漫反射模型;采用蒙特卡罗方法模拟了圆平面、光纤及高斯分布的面光源激光针灸。结果表明,无光斑时3种光源的径向光能主要集中在近激光针灸点区域,径向距离大于0.135cm,3种光源卷积曲线重合,圆平面和高斯光源的轴向光能呈负指数衰减,光纤光源呈直线下降;存在光斑时面光源的漫反射与光斑面积成反比,等光斑面积下圆屏光斑比圆环光斑的组织漫反射大,光斑垂直投影处漫反射曲线存在明显畸变,投影外畸变与距离成反比,达到0.5个光斑半径距离时畸变基本消除。该结果可为穴位针灸的光源选取与针灸定位提供有益参考。     

用漫反射光谱校正组织自体荧光光谱的研究

利用漫反射光谱所含信息来消除组织对自体荧光散射和吸收的影响，从而提取出组织的固有荧光光谱。利用蒙特卡罗（MC）方法分析组织的荧光失真因数曲线和漫反射光谱之间的关系，发现两者的曲线形状基本相同，并以胃肠正常和癌变组织的漫反射光谱来校正实验获得的自体荧光（LIAF）光谱。最终得到的固有荧光光谱体出了组织的生化信息变化。