半导体激光对皮肤组织中色素影响研究

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1、分类号学号M201571934学校代码10487密级硕士学位论文半导体激光对皮肤组织中色素影响研究学位申请人：朱正波学科专业：光学工程指导教师：元秀华教授答辩日期：2018.1.17ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringTheResearchofPigmentofSkinTissuesActedbySemiconductorLaserCandidate:ZhengboZhuMajor:SoftwareE

2、ngineeringSupervisor:Prof.XiuhuaYuanHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2018华中科技大学硕士学位论文摘要半导体激光器凭借其较高的电-光效率、价格低、体积小、易于控制以及较长的使用寿命等优点，使在生物学以及生物医学领域中得到了越来越多的应用，例如在皮肤科、眼耳鼻喉科等方面的临床激光医学应用。但是半导体激光器在治疗色素增多性皮肤病中鲜有应用，仍处于初步发展阶段。因此，研究半导体激光对皮肤组织中色素含量的影响具有重要

3、意义。论文的第一部分介绍了激光与生物组织相互作用机理，包括生物组织的光学特性、不同的激光生物效应类型。其中，重点分析了激光生物热效应对生物组织的影响，以及选择光热作用对皮肤组织中色素颗粒的影响机制。论文的第二部分，依据选择性光热理论中对激光参量（波长、脉宽、功率密度等）的要求，并参照其它类型激光器用于治疗色素增多性皮肤病时的激光参数，以单片机作为控制核心，基于压控恒流源的设计思想，设计并制作出一套半导体激光实验系统。论文最后一部分，使用本课题制作出的半导体激光实验系统进行激光与色素性病变皮肤的相互作用实验，并通过光纤光谱仪来检测激光作用前后皮肤组

4、织中色素含量所发生的变化。经测试，本课题制作出的半导体激光实验系统工作稳定，可实现对输出激光功率和时间的精确控制。激光与表皮型色素性疾病（诸如雀斑、雀斑痣、黄褐斑以及痤疮后色素沉着）相互作用的实验结果表明，使用波长560~590nm，脉宽3~5ms，功率密度为15~25J/cm2的半导体激光，经过1~3次（平均1.8次）的照射，可使得皮损部位光谱反射率升高30%以上，表明合适激光参量的半导体激光可有效降低皮肤组织中的色素含量。关键词：半导体激光器色素颗粒选择性光热作用反射光谱I华中科技大学硕士学位论文AbstractWithhighefficie

5、ncy,smallsize,lightsize,lowpriceandlongworkinglife,thesemiconductorlaserhasplayedmoreandmoreimportantroleintheapplicationofbio-medicaltreatment,suchasclinicalapplicationoflasermedicineinophthalmology,dermatologyandotolaryngology.However,theapplicationofsemiconductorlasersinth

6、etreatmentofpigmentedskindiseasesislessandisinthepreliminarystageofdevelopment.Thusmakingitgreatsignificancetostudytheinfluenceofsemiconductorlaseronpigmentcontentinskintissue.Thefirstpartofthethesisintroducestheinteractionmechanismbetweenlaserandbiologicaltissue,includingthe

7、opticalpropertiesofbiologicaltissuesandthetypesoflaserbiologicaleffects.Andthethermaleffectonbiologicaltissueandtheinfluencemechanismofphotothermaleffectonpigmentparticlesarewellanalyzed.Inthesecondpartofthearticle,basedonthetheoryofselectivesolar-thermalrequirementforlaserpa

8、rameter,andreferencetoothertypesoflasersusedinthetreatmentofpigment-