组织仿体论文-贾秋敏,吕想

组织仿体论文-贾秋敏,吕想

导读:本文包含了组织仿体论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:叁维打印,血氧,血流,光学影像

组织仿体论文文献综述

贾秋敏,吕想[1](2018)在《叁维打印组织光学仿体的血氧血流参数的模拟研究》一文中研究指出在病变皮肤组织周围通常会出现病变皮肤的血管化特征,这会使得表面皮肤血管变密并且伴有血流不足的症状。由于真实组织容易随着外界环境发生变化,具有稳定特征的组织光学仿体则被广泛用来进行影像仪器检测、性能比较等。通过数字光处理(DLP)叁维打印技术制作了一个模拟真实组织血管网络的组织光学仿体,组织光学仿体不仅在结构上对组织进行了模拟,同时对组织的血氧与血流等参数信息也进行了模拟。通过研究和实验,验证了用叁维打印技术制作的具有血管网络通道的组织光学仿体可以被用来作为研究光与组织相互作用的实用性工具,用以表征组织血氧血流等参数信息。同时,组织光学仿体还可以被用作校准工具对光学成像技术进行评估以及特征化生物光子系统的性能。(本文来源于《工业控制计算机》期刊2018年10期)

何鑫伟[2](2018)在《基于DPDW的组织仿体光学参数测量系统的研究》一文中研究指出基于漫射光子密度波(Diffuse Photon Density Waves,DPDW)的组织光学参数的检测是生物医学领域中研究的重要内容。研究组织的光学参数对医学上疾病的筛查和早期的发现有着重要的作用。目前在此研究方向上已经取得了一定的进展,而在多频调制下的研究很少,合理的建立多频调制模型对于组织检测结果的准确度的提升、检测设备复杂度的降低以及组织功能的基础性研究等方面均提供更为丰富的关键的参考信息。本文从光子辐射漫射理论出发,以利用DPDW技术获得组织仿体的光学参数为研究目标。在近红外光检测组织的基础理论、DPDW在组织中的传输理论、Nirfast仿真、基于DPDW的测量组织光学参数系统的设计与搭建以及系统的测量验证实验等方面进行了深入的研究。主要内容包括:基于近红外光以及辐射漫射理论,利用DPDW技术在多频调制下,建立了可测量量(幅值和相位)与光学参数(吸收系数μa和约化散射系数μs)之间的关系,并确定了非线性拟合算法;利用Nirfast软件建立了不同光学参数的仿真模型;通过DPDW系统的工作原理对所需元器件进行选择及测试,完成搭建工作,并确定系统光源的波长为785nm,调制频率带宽为300kHz-1MHz;配制与组织光学参数相近的仿体对搭建的系统进行测量验证。本文在仿真实验中,分别对μa和/μs进行测量,真实值与拟合值的相关系数最低为0.967,最高为0.999,对应的标准差分别为1.115mm-1、0.008mm-1。由拟合结果可知,非线性拟合算法能够准确获得模型的光学参数。在系统进行测量验证实验中,配制了不同光学参数的液态、固态仿体。在对液态仿体的测量中,DPDW系统的测量值与仿体的理论值相比,μa和μs的检测最大绝对误差分别为0.214 cm-1 2.827 cm-1,平均相对误差分别为13.1%、18.3%,相关系数分别为0.965、0.989。DPDW系统对硬质仿体测量中,μa和μs的检测最大绝对误差分别为0.282 cm-1 0.003 cm-1,最大相对误差分别28.9%、29.0%,平均相对误差分别为19.8%、23.7%,μa检测结果的相关系数为0.999。本研究表明,通过对幅值和相位的测量,能够得到组织的光学参数,并且,通过对不同光学参数模型的建立,能够得到幅值和相位随着频率变化的关系,验证了本研究所提出的多频调制求解组织光学参数的可行性。(本文来源于《天津工业大学》期刊2018-03-03)

岳华洋,高天欣,刘万年,唐晓英[3](2016)在《光学成像中兼具光学和力学性质的生物组织仿体》一文中研究指出在生物医学光学成像方法的研发、评估和使用中,需要用到在较长时间内具有稳定的光学及力学属性的生物组织仿体,以使光学成像实验可以重复进行。这些仿体一般由混有散射、吸收粒子的基质制成。常用散射粒子包括脂质微粒、聚合物微球、金属氧化物粉末和金纳米粒子等,吸收粒子(及其溶液)包括血液、印度墨水(Indian Ink)和分子染料等。常用来模拟组织特性的基质包括硅胶、纤维蛋白和聚乙烯醇凝胶(Polyvinyl alcohol cryogel,PVA-C)等。讨论和分析常见仿体的光学性质(吸收系数、散射系数、折射率)和力学性质(弹性和粘弹性)。从生物相容性、制备难易程度及耗时情况、稳定性等方面比较了几种常见散射粒子、吸收粒子和基质的优缺点,并据此总结其适用范围。最后对仿体研究的发展进行了展望。(本文来源于《激光生物学报》期刊2016年02期)

王敏节[4](2015)在《组织光学仿体的FDM叁维打印制备与表征》一文中研究指出生物医学光学成像设备如光学相干断层成像(OCT)、光声层析成像(PAT)、荧光分子层析成像(FMT)、红外成像、可见光影像等可以实时检测生物组织的结构特征、光学特征及功能特征,在临床分析和病理学研究方面有重要的应用。其高精度的检测依赖于适当的校准,现有的校准模型(组织光学仿体)多采用均质材料制作,这可能导致校准误差,因而开发模拟组织复杂非均质结构特征和光学特征的高精度组织光学仿体有重要的实际意义。本文设计研制了混合材料FDM(熔融沉积式)叁维打印打印系统,它使用果冻蜡作为基底材料、石墨粉作为吸收剂材料、Ti02粉末作为散射剂材料,打印材料都通过商用血氧仪、分光光度计、双积分球等测量系统进行了吸收、散射特性的测量标定。系统工作时,上述打印材料的在动力混合喷头中按生物组织光学特征对应材料比例均匀混合后挤出,通过喷头和叁维移动平台的协调运动使挤出的材料在成型平台上按生物组织的结构特征层层堆积成型。为验证上述打印系统制作的组织光学仿体能够模拟组织结构特征,实验采集了人脑的MRI(核磁共振)连续切片影像,并在3D-slicer软件中逆向重构得到叁维数字模型,之后,选取前额段为打印模型实验打印了非均质的人脑光学仿体模型,最后,对比了MRI切片影像/简化MRI切片影像/打印切片的影像。为验证上述打印系统制作的组织光学仿体能模拟组织的光学特征,实验测试对比了层层堆积的两层仿体的光强分布和MCML(多层结构蒙特卡罗仿真分析)仿真分析的光强分布。上述实验与仿真结果表明,应用材料混合熔融沉积式3D打印技术结合光学表征系统标定开发的组织光学仿体叁维打印系统,可以制备出能够准确模拟组织光学特征和结构特征的非均质仿体。本文的研究工作为推进生物医学光子学成像设备的标准化校准和标定提供了一种可行的参考思路。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2015-06-02)

杨博赞[5](2014)在《多光谱反射成像方法研究非均匀组织仿体光学特性》一文中研究指出生物组织是一种混浊介质,对可见光和近红外光表现出强的散射特性。通过准确测量混浊介质样品在该波段光照射下的弹性散射光信号,在此基础上进一步确定其光学特征参数和光谱数据,一直是光学研究领域极具吸引力的课题。本课题采用反射成像方法研究非均匀组织仿体的光学特性,为未来新型生物组织检测仪器的研制和开发进行理论基础探索。本论文使用多光谱反射成像方法对非均匀生物组织仿体进行了实验研究,主要分为以下两大部分:1、在恒定入射光条件下测量不同材料的反射光强图像,采用像素灰度窗平均值法量化获取曝光时间t与测量得到的反射光强图像像素值之间的关系,基于最大曝光时间下的像素灰度值进行归一化处理,得到一条只与拍照CCD相机有关而与材料材质及入射光均无关的曝光时间校准曲线r(t),使快速获得高动态范围的反射光强图像并测量反射率图成为可能。2、使用5个不同的非均匀组织仿体进行实验,在500 nm~940 nm波段内测量其反射图像数据并计算反射率图;同时使用漫反射标准板对照射于仿体样品表面的光分布进行标定,其结果将作为辐射传输理论与Fresnel公式框架下并行蒙特卡罗(Monte Carlo)仿真软件iMC的输入,模拟不同光学参数条件下的仿真反射率图像。综合比较实验与仿真得到的反射率图像,分析了实验及仿真过程中各参数对实验结果的影响,验证了利用多光谱反射成像结合Monte Carlo逆运算测量非均匀混浊介质光学特征的可行性。最后,对多光谱反射成像方法研究非均匀组织仿体的过程及结果进行了总结,分析了研究与实验过程中的不足之处,对该方法以后的完善及改进提出了意见。另外,本论文还对该方法在未来的应用作了展望。(本文来源于《天津大学》期刊2014-11-01)

高晶[6](2008)在《皮肤组织光学仿体的基础研究与应用》一文中研究指出光子学及其技术广泛应用或渗透到生物科学和医学的诸多方面,其研究成果为人类解决心血管疾病、癌症等病症的早期诊断提供了可能。光子学及其技术,不仅要求理论模型、实验方法的发展与完善,而且对模拟生物组织光传输的组织光学仿体提出了更高的要求。本文以应用于无创血糖检测研究中的皮肤组织光学仿体为目标,展开研究。首先,综合分析了组织光学仿体各组成物质的化学、光学特性,结合本课题研究目标,确定仿体设计方案为基体(明胶)、散射剂(二氧化钛)、吸收剂(无水硫酸铜)。并通过定性实验研究,规范并优化仿体标准制备流程。制备重复性实验结果表明:仿体吸收系数μa的标准偏差值小于平均值的0.98%,约化散射系数μs'的标准偏差值小于平均值的0.53%,制备重复性良好。本文结合理论分析与定量实验研究,归纳仿体光学参数预定公式。验证实验结果表明:仿体吸收参数μa的相对误差约为11.1%,约化散射系数μs'的相对误差小于2%,仿体光学参数实验测量值与预定值之间具有较为理想的一致性,预定公式对于散射特性的定量预测更为准确。其次,系统分析了无创血糖检测所涵盖的主要研究内容。通过对微观粒子光散射模型的理论分析及实验研究,考察葡萄糖浓度变化对仿体光学参数的影响关系。实验结果,就变化趋势而言,与理论分析完全一致。葡萄糖浓度变化引起仿体约化散射系数的相对变化比例δμs'=0.645%mM-1,与Maier等人所进行在体实验结果δμs'=0.583%mM-1较为接近。同时,匀质、异质仿体的蒙特卡罗数值模拟结果亦表明,仿体光学参数变化(由葡萄糖浓度变化引起)导致光在仿体内传输规律变化,通过进一步对漫反射光的统计特性分析,可得出葡萄糖浓度的相关信息,从而初步验证了仿体应用于无创血糖检测研究中的可行性。(本文来源于《天津大学》期刊2008-08-01)

孙萍,莫晓丽,谢敬辉,王瑜[7](2006)在《仿体溶液和离体鸡肉组织中的吸收体成像研究》一文中研究指出采用改进的菲涅耳波带板扫描全息技术对高散射介质中的吸收体进行成像研究。提出用计算机生成菲涅耳波带板扫描图形,实现快速扫描并实时获得二维扫描全息图。与以前的菲涅耳波带板扫描全息术相比,计算机实时扫描技术克服了物体移动时所带来的振动噪音,同时解决了机械扫描所带来的耗时问题,使这种技术向实用化迈进了一大步。提出构造互补全息图的方法,从而使得系统点扩散函数更接近理想的二维狄拉克函数(即δ函数),如图1所示。具体方法是:第一步,由计算机产生正的正弦型波带板,然后记录物体的扫描全息图,将其记为Hps;第二步,产生负的正弦型波带板,然后记录物体的扫描全息图,将其记为 Hns;第叁步,在计算机中进行相减运算,即 Hps-Hns,得到的结果被称为互补全息图。这种方法抑制背景噪音的效果优于复合全息图方法。对嵌埋在仿体溶液intralipid中的吸收体进行了成像研究,得到了仿体溶液不同浓度,不同体积时的吸收体的再现像,结果表明,随着浓度和体积的增加,再现像的信噪比下降。对嵌埋在鸡胸中的吸收体也进行了成像研究,得到了吸收体高信噪比的再现像。仿体和离体实验结果表明,利用改进后的菲涅耳波带板扫描全息技术得到的散射介质中的吸收体的再现像具有更高的衬比度和信噪比。(本文来源于《中国光学学会2006年学术大会论文摘要集》期刊2006-09-01)

李俊博,万明习,李仰梅[8](2001)在《基于超声剪切波的生物组织仿体轴向应变高精度估计方法研究》一文中研究指出软组织的力学特性与它的生理、病理状况密切相关.超声弹性成像作为一种生物软组织力学特性的无损检测方法,可为医学临床诊断与治疗提供重要的依据.利用聚焦超声的辐射力在生物软组织局部区域内产生剪切波进行弹性成像,可降低组织弹性重构的复杂程度.本文提出一种基于主元分析(Principle Component Analysis, PCA)神经网络的高精度并行时延估计方法用于软组织轴向位移估计,并由此得到组织轴向应变分布与弹性模量.仿真实验结果表明:该方法具有较高的空间分辨率,抗干扰能力强,可望应用在生物深部软组织轴向位移与应变的无接触测量等领域.(本文来源于《声学学报》期刊2001年02期)

朱永胜,钱蕴秋,刘博,田新桥,刘爱玲[9](1999)在《超声组织定征的仿体研究:不同浓度淀粉悬液的声学密度定量分析》一文中研究指出目的: 比较视频信号和超声背向散射信号测定对散射体浓度变化的敏感性, 探讨散射体浓度与其声学特性间的关系。方法: 测定 0.1% 到2.0% 不同浓度淀粉悬液的视频强度和背向散射积分。结果: 淀粉悬液的浓度-视频强度和浓度-背向散射积分曲线形态相近, 均由上升支、平台、下降支组成, 背向散射积分上升幅度 (约30dB) 大于视频信号的上升幅度 (约 20dB)。结论: 背向散射积分测定对散射体浓度的敏感性优于视频强度测定, 散射体浓度增大可使后方的信号衰减逐渐增大。(本文来源于《中国超声医学杂志》期刊1999年11期)

组织仿体论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

基于漫射光子密度波(Diffuse Photon Density Waves,DPDW)的组织光学参数的检测是生物医学领域中研究的重要内容。研究组织的光学参数对医学上疾病的筛查和早期的发现有着重要的作用。目前在此研究方向上已经取得了一定的进展,而在多频调制下的研究很少,合理的建立多频调制模型对于组织检测结果的准确度的提升、检测设备复杂度的降低以及组织功能的基础性研究等方面均提供更为丰富的关键的参考信息。本文从光子辐射漫射理论出发,以利用DPDW技术获得组织仿体的光学参数为研究目标。在近红外光检测组织的基础理论、DPDW在组织中的传输理论、Nirfast仿真、基于DPDW的测量组织光学参数系统的设计与搭建以及系统的测量验证实验等方面进行了深入的研究。主要内容包括:基于近红外光以及辐射漫射理论,利用DPDW技术在多频调制下,建立了可测量量(幅值和相位)与光学参数(吸收系数μa和约化散射系数μs)之间的关系,并确定了非线性拟合算法;利用Nirfast软件建立了不同光学参数的仿真模型;通过DPDW系统的工作原理对所需元器件进行选择及测试,完成搭建工作,并确定系统光源的波长为785nm,调制频率带宽为300kHz-1MHz;配制与组织光学参数相近的仿体对搭建的系统进行测量验证。本文在仿真实验中,分别对μa和/μs进行测量,真实值与拟合值的相关系数最低为0.967,最高为0.999,对应的标准差分别为1.115mm-1、0.008mm-1。由拟合结果可知,非线性拟合算法能够准确获得模型的光学参数。在系统进行测量验证实验中,配制了不同光学参数的液态、固态仿体。在对液态仿体的测量中,DPDW系统的测量值与仿体的理论值相比,μa和μs的检测最大绝对误差分别为0.214 cm-1 2.827 cm-1,平均相对误差分别为13.1%、18.3%,相关系数分别为0.965、0.989。DPDW系统对硬质仿体测量中,μa和μs的检测最大绝对误差分别为0.282 cm-1 0.003 cm-1,最大相对误差分别28.9%、29.0%,平均相对误差分别为19.8%、23.7%,μa检测结果的相关系数为0.999。本研究表明,通过对幅值和相位的测量,能够得到组织的光学参数,并且,通过对不同光学参数模型的建立,能够得到幅值和相位随着频率变化的关系,验证了本研究所提出的多频调制求解组织光学参数的可行性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

组织仿体论文参考文献

[1].贾秋敏,吕想.叁维打印组织光学仿体的血氧血流参数的模拟研究[J].工业控制计算机.2018

[2].何鑫伟.基于DPDW的组织仿体光学参数测量系统的研究[D].天津工业大学.2018

[3].岳华洋,高天欣,刘万年,唐晓英.光学成像中兼具光学和力学性质的生物组织仿体[J].激光生物学报.2016

[4].王敏节.组织光学仿体的FDM叁维打印制备与表征[D].中国科学技术大学.2015

[5].杨博赞.多光谱反射成像方法研究非均匀组织仿体光学特性[D].天津大学.2014

[6].高晶.皮肤组织光学仿体的基础研究与应用[D].天津大学.2008

[7].孙萍,莫晓丽,谢敬辉,王瑜.仿体溶液和离体鸡肉组织中的吸收体成像研究[C].中国光学学会2006年学术大会论文摘要集.2006

[8].李俊博,万明习,李仰梅.基于超声剪切波的生物组织仿体轴向应变高精度估计方法研究[J].声学学报.2001

[9].朱永胜,钱蕴秋,刘博,田新桥,刘爱玲.超声组织定征的仿体研究:不同浓度淀粉悬液的声学密度定量分析[J].中国超声医学杂志.1999

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