频域近红外光谱医用检测系统的研究

《频域近红外光谱医用检测系统的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬ巨ＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳｆ论文题＇目频域近组外光谱Ｅ用检测系统的巧究学科专业光学工程ｆ＾学号２０１１２１０５０２１５作者姓名洪向前＂…？Ｉ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的池方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构

2、的学位或证书而使用过的材巧。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名；嫉向济日期；风ＪＴ年厂月方日？论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口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授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：成句方导师签名：Ｗｊ日期

3、：年月日分类号密级注1UDC学位论文频域近红外光谱医用检测系统的研究（题名和副题名）洪向前（作者姓名）指导教师刘永教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业光学工程提交论文日期2015.04论文答辩日期2015.05学位授予单位和日期电子科技大学2015.06答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONFREQUENCY-DOMAINNEAR-INFRAREDSPECTROSCOPYSYSTEMFORMEDICALUSEAMasterThesisSubmittedtoUniv

4、ersityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:OpticalEngineeringAuthor:HongXiangqianAdvisor:Prof.LiuYongSchool:SchoolofOptoelectronicInformation摘要摘要频域近红外光谱技术是一种无创伤，安全无辐射的新兴检测技术，可用于癌症的早期诊断，人体组织氧含量的监测等，具有广泛的应用前景。本文的主要工作是设计并实现一套适合于医学应用的频域近红外光谱检测系统，测试系统的性能，并对系统的临床使用做初步检验。本课

5、题首先设计并实现了系统的搭建，采用4个波长通道，以激光二极管为光源，用直接调制的方式实现RF信号的加载。另外，选用高速MEMS光开关和RF开关用于通道切换，将不同波长的光依次导入光纤探头中；组织返回光信号经雪崩二极管光电检测器探测并放大传入网络分析仪做差分检测，获得信号的幅值和相位变化，并以此来重构生物组织的光学特性参数，包括吸收系数，约化散射系数，从而获取生物组织的生理信息。在医疗器械的临床应用之前，常用仿体实验来对系统的性能做出测试。为满足不同情况下的应用需求，本课题对系统分别进行了无限媒质模型和半无限媒质模型下的仿体实验，对信号的强弱与系

6、统噪声进行了对比，两个实验的最低信噪比分别为7dB和3dB。仿体实验结果表明，无论在哪种模型下，系统均具有高于95%的检测精度，而且系统检测速度快，完成一次完整的扫描只需11秒。为了初步验证系统在实际应用中的可行性。本文采用了血管阻断试验，在人体身上无创伤地测试了系统对血氧饱和度的检测能力，检测效果和实际十分吻合，为下一步的动物实验和临床研究做好了准备工作。本课题的完成对于推进近红外光谱技术的临床应用具有非常大的现实意义。关键词：频域近红外光谱，医疗器械，组织光学特性参数，组织氧含量IABSTRACTABSTRACTFrequency-doma

7、innear-infraredspectroscopy(FD-NIRS)isaflourishingnon-invasive,non-ionizingopticalmethodthatcanbeappliedtoearlycancerdiagnosis,tissueoxygenationmonitoringandmanyotherapplications.ThisthesismainlyfocusesondevelopingandtestingaFD-NIRSsystemformedicalusetoobtainsomepreliminaryr

8、esultsbeforeitsclinicapplications.TheFD-NIRSsystemstudiedinthisthesishasfou