Kubelka-Munk模型下人血管对He-Ne激光的散射与吸收特性

测量了人动脉和静脉对He Ne激光的反射和透射传输特性。实验采用两积分球系统及波长为 6 32 8nm的He Ne激光器 ,并根据测量数据及采用Kubelka Munk模型分析和计算了人动脉和静脉组织对该波长激光的吸收系数、散射系数及总的光强I(x)及前向散射通量i(x)和后向散射通量 j(x)随厚度的变化情况。结果表明 ,人动脉和静脉的漫反射率和透射率有明显差别 ,而且 ,动脉对激光的吸收系数和散射系数明显较静脉的大 ,在动脉和静脉组织中I(x) ,i(x)和 j(x) 随厚度的变化情况也有明显的区别。     

人血管对He-Ne激光的吸收系数和散射相函数的研究

运用光生物学、基础医学以及物理学的基本理论,探讨了人血管组织的激光传播特性,定量测定了人血管组织的激光传输参量。采用标准积分球测量了人血管组织样品在632.8nmHeNe激光照射下的透射比T和反射比R,推算吸收比A。并把分光仪改装为光散射测量装置,测量了632.8nmHeNe激光照射下,-90°～90°散射角范围内的散射相函数S(θ),计算散射余弦平均值μ。结果表明:人血管组织受小功率(P=20mW)632.8nmHeNe激光照射时,光强衰减符合指数衰减规律,人血管组织对激光有较弱的前向散射。     

808 nm近红外激光辐照三种不同的离体人组织的光传输特性

采用双积分球系统和光辐射测量技术的基本原理以及运用生物组织的光学模型 ,研究了 80 8nm激光及其线偏振激光辐照人正常小肠、人正常膀胱和人膀胱癌组织的光学特性。结果表明 ,Kubelka Munk二流模型下 ,人正常膀胱组织与人膀胱癌组织对 80 8nm激光及其线偏振激光的各个光学特性参量均有非常显著的差异 (P <0 0 1)。人正常膀胱组织对 80 8nm激光及其线偏振激光的光学特性参量均有差异 ,其中吸收系数和有效衰减系数有明显差异。人膀胱癌组织对 80 8nm激光及其线偏振激光的光学特性参量均没有显著性差异 (P >0 0 5 ) ,表明人膀胱癌组织对 80 8nm线偏振激光的退偏振较大。人正常小肠组织对 80 8nm激光及其线偏振激光的光学特性参量均有显著性差异 (P <0 0 1) ,表明人正常小肠组织对 80 8nm线偏振激光的退偏振较小。在Kubelka Munk二流模型下 ,80 8nm激光及其线偏振激光辐照三种人组织的光强分布均有明显的不同     

直接和间接法测量人膀胱对激光的总衰减系数

利用积分球系统以及采用直接和间接法测量了人正常膀胱和膀胱癌组织对476.5nm,488nm,496.5nm,514.5nm,532nm和808nm激光及其线偏振激光的总衰减系数。结果表明,在这6个波长范围内,采用直接和间接法所得到的膀胱或膀胱癌组织对激光或其线偏振激光的总衰减系数均有显著性差异(P< 0.05),6个波长的激光辐照膀胱或膀胱癌组织的总衰减系数在直接与间接法之间的差值,均明显较其相应的线偏振激光辐照组织的总衰减系数在直接与间接法之间的差值大(P< 0.05)。     

KubelkaMunk 模型下的人动脉组织对氦氖激光的光学特性

本文测量了人动脉对He-Ne激光的反射和透射传输特性。实验采用两积分球系统及波长为632.8nm的He-Ne激光器,并根据测量数据采用Kubelka-Munk模型分析和计算了人动脉组织对该波长激光的吸收系数、散射系数及总的光强I(x)及前向散射通量i(x)和后向散射通量j(x)的变化情况。结果表明,不同的动脉组织的漫反射率和透射率有明显差别,而且,不同的动脉组织对激光的吸收系数和散射系数也有明显的不同,不同的动脉组织中总的光强I(x)及前向散射通量i(x)和后向散射通量j(x)的变化情况也有明显的区别。     

人结肠及结肠腺癌组织的光学穿透深度和光衰减特性

利用反向倍增法（IAD），采用双积分球系统，研究了人正常结肠和结肠腺癌粘膜／粘膜下层以及正常结肠和结肠腺癌肌层／浆膜组织对630nm，680nm，720nm，780nm，810nm，850nm和890nm的钛宝石激光的光学穿透深度和光衰减特性。结果表明，正常结肠和结肠腺癌粘膜／粘膜下层以及正常结肠和结肠腺癌肌层／浆膜组织的光学穿透深度和总衰减系数都是随着激光波长的变化而变化的。正常结肠和结肠腺癌粘膜／粘膜下层组织的光学穿透深度的最大值都在890nm，其值分别为0．517cm和0．348cm；最小值都在680nm，其值分别为0．232cm和0．209cm。正常结肠和结肠腺癌肌层／浆膜组织的光学穿透深度的最大值都在890nm，其值分别为0．575cm和0．433cm；最小值都在680nm，其值分别为0．277cm和0．260cm。正常结肠和结肠腺癌粘膜／粘膜下层组织的总衰减系数的最大值都在890nm，其值分别为215cm^-1和229cm^-1；最小值都在780nm，其值分别为187cm^-1和209cm^-1。正常结肠和结肠腺癌肌层／浆膜组织的总衰减系数的最大值都在890nm，其值分别为213cm^-1和231cm^-1；最小值都在680nm，其值分别为193cm^-1和204cm^-1。     

热作用致人前列腺增生组织的光穿透深度变化

为了研究热作用下人良性前列腺增生(BPH)组织对532nm,670nm,830nm和1064nm的光穿透深度的变化及其差异。采用了双积分球测量系统以及反向倍增法获取组织的光学特性。得到的实验结果为:在20℃~80℃的温度范围内,BPH组织对532nm,670nm,830nm和1064nm的光穿透深度都是随着激光波长的增大而增大,随着热作用温度的变化而改变的。随着热作用温度的升高,BPH组织对1064nm的光穿透深度的变化显著地较其对532nm,670nm,830nm的光穿透深度的变化都要大得多。其对532nm,670nm,830nm和1064nm的光穿透深度的最大值分别在50℃,50℃,50℃和70℃,其值分别为0.404mm,0.539mm,0.699mm和5.917mm;最小值分别在20℃,20℃,80℃和60℃,其值分别为0.251mm,0.449mm,0.621mm和1.542mm。该测量结果可为激光的光热治疗BPH提供一点有益的参考。     

He-Ne激光在人动脉和静脉组织中的传输特性

就人动脉和静脉对Ｈｅ Ｎｅ 激光的反射和透射特性进行了测量。实验采用两积分球系统,并根据测量数据计算和分析了动脉和静脉对激光的吸收系数及光学穿透深度。结果表明,动脉的漫反射明显较静脉要大,动脉对激光的吸收系数也较静脉大。     

热作用致心肌组织在可见与近红外范围内的光学特性变化

研究了热作用对心肌组织在可见及近红外光谱范围内的光学特性改变。利用带积分球附件的分光光度计测量了心肌组织样品的漫反射率和总透射率,再用反向倍增(IAD)法从这两测量值中获取组织的吸收系数、约化散射系数和光学穿透深度。结果表明,自然的及热处理后的心肌组织的吸收系数、约化散射系数和光学穿透深度都是随着辐照波长的变化而显著变化的。自然的及热凝固后(80℃热处理)的心肌组织的吸收系数均在550 nm附近有一正峰,峰值分别为0.74 mm~(-1)和1.16 mm~(-1)。自然的心肌组织的约化散射系数在550 nm附近出现一正峰,峰值为0.25 mm~(-1);高温处理后此峰消失,而在590～625 nm出现上升坡。低温热处理对心肌组织的吸收系数没有明显的影响,高温热处理后心肌组织的吸收系数增大;心肌组织的约化散射系数随热处理的温度上升而显著地升高;心肌组织的光学穿透深度随热处理的温度上升而显著地减小。     

采用空间分辨漫反射测定胃组织光学特性

研究了人正常胃黏膜及黏膜下层组织对488 nm,514.5 nm,532 nm,630 nm和632.8 nm的激光的光学特性及其差异,实验采用空间分辨反射光和CCD探测器以及非线性拟合确定组织光学特性。结果表明,人正常胃黏膜及黏膜下层组织对五个波长的激光的吸收系数、约化散射系数、光学穿透深度、漫射系数、漫反射率和漫反射率的位移都是随着激光波长的变化而变化的。其吸收系数的最大值在532 nm,其值为0.482 mm-1,最小值在632.8 nm,其值为0.224 mm-1,最大差异在532 nm和632.8 nm之间,其值为115%,最小差异在488 nm和532 nm之间,其值为1.90%。其约化散射系数的最大值在488 nm,其值为5.93 mm-1,最小值在632.8 nm,其值为3.87 mm-1,最大差异在488 nm和632.8 nm之间,其值为53.2%,最小差异在514.5 nm和532 nm之间,其值为3.25%。其光学穿透深度的最大值在632.8 nm,其值为0.612 mm,最小值在488 nm,其值为0.341 mm。其漫射系数的最大值在632.8 nm,其值为0.084 mm,最小值在488 nm,其值为0.055 mm。其漫反射率的最大值在630 nm,其值为0.356,最小值在532 nm,其值为0.271。其Δx的最大值在632.8 nm,其值为0.153 mm,最小值在488 nm,其值为0.100 mm。可见,人正常胃黏膜/黏膜下层组织对五个波长的激光的光学特性参数存在明显的差异。