利用光学干涉法进行非接触光声探测及成像的研究

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1、Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ＼ｉ／＾；Ｕ）丨：不ｆ＾｜Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ硕士学位论文ＴＨＥＳ＇ＩＳＦＯＲＭＡＳＴＥＲＳＤＥＧＲＥＥ论文题目利用光学干涉法进行非接触光声探测及成像．的研冗作者路交学院中荷生物医学与信息工程学院专业生物医学工程指导教师王瑞康教授备注二零一六年十二月分类号密级ＵＤＣ学位论文利用光学干涉法进行非接触光声探测及成像的研究作者姓名：路交指导教师：王瑞康教授东北大学中荷生物医学与信息工程学院申请学位

2、级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：生物医学工程论文提交日期年＆月作日论文答辩日期：年＆曰学位授予日期：答辩委员会主席：＾＾评阅人：孑鉍今贫东北大学２０１６年１２月ＡＴｈｅｓｉｓｉｎＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｔｕｄ－ｃｏｎｙｏｎｔｈｅＮｏｎｔａｃｔＰｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃＤｅｔｅｃｔｉｎａｎｄＩｍａｉｎＵｓｉｎａｎＯｔｉｃａｌｇｇｇｇｐＩｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒＢＬｕＪｉａｏｙＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＷａｎｇ

3、ＲｕｉｋａｎｐｇＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＤｅｃｅｍｂｅｒ２０１６独创性声明。本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的论文中取得的研宄成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表。或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：分学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有

4、权保留并向国家有关部门或机构送交论文的。复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：一一年口年半□两年半年□５＾／学位论文作者签名：Ｍ导师签名：签字日期：：．…签字日期ｗ．ｋ／ｐ－－１东北大学硕士学位论文摘要利用光学干涉法进行非接触光声探测及成像的研究摘要一光声成像（ＰｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃＩｍａｇｉｎｇ，ＰＡＩ）技术是近几年发展起来的种新型医学成像技术，它结合了

5、纯光学组织成像中高选择特性和纯超声组织成像中高穿透深度特性的优点，，因此光声组织成像具有高分辨率和高对比度。ＰＡＩ属于光吸收成像在生物组织中，其利用样品的内源性光吸收进行成像，具有其独特的优势，血液中的血红蛋白具有一，为血流成像提供了种内源性的光学对比度，因此ＰＡ较大的光学吸收系数Ｉ不仅可以提供生物组织的结构成像，还可以实现对生物组织的功能成像，为研宄生物组织的形态结构和代谢功能等提供了重要手段。本论文提出基于长相干光零差干涉仪进行非接触光声探测及成像，利用零点检测方法以及平衡调节装置使成像系统在其最高

6、灵敏时刻进行光声信号的探测与采集，减小外界干扰，，；当系统到达其最高灵敏度时刻同步触发装置触发激发光源激发光声信号同时触发采集系统采集光声信号一。成像过程中在样品表面覆盖层甘油以减少样品粗糙表面造成的影像。本文主要针对进行了研究，圭要包括：１（）本文首先介绍了光声成像的基本原理，以此为基础对己有的基于光学干涉法的一非接触光声探测系统进行了系统的阐述，进步介绍零点检测法探测光声信号，并从光声效应原理，，相干光干涉的基本理论以及干涉光强随相位的变化出发分析了光声信号的产生、传播以及采集。（２）搭建了基于

7、光纤干涉仪的非接触光声成像系统。基于已有的非接触光声成像系统的基础上，我们做了适当的改进来提高非接触光声系统性能。我们使用长相干光作为干涉仪的探测光，来提高系统的稳定性；设计平衡调节装置进行光强补偿，来提高系统的准确性，，；使用电控振镜和步进电机实现成像区域Ｘ和Ｙ方向的扫描提高成像速度为实时成像提供了可能。（３）为了验证我们改进系统的可行性和稳定性，我们用头发丝，活体小鼠耳朵及脑袋的毛细血管进行成像，并成功获取了高分辨率的光声图像。关键词：光声成像；非接触；长相干光干涉法；零点触发检测－－ＩＩ

8、东北大学碩士学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＳｔｕｄｏｎｔｈｅＮｏｎ－ｃｏｎｔａｃｔＰｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｙｉｃＤｅｔｅｃｔｉｎａｎｄｇＩｍａｉｎＵｓｉｎａｎＯｔｉｃａｌＩｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒｇｇｇｐＡｂｓｔｒａｃｔ