面向早期宮頸癌檢測(cè)的薄層光學(xué)層析成像技術(shù)研究.pdf

1、宮頸癌是常見(jiàn)的婦科病，嚴(yán)重威脅女性健康,而早期宮頸癌的治愈率較高。本文研究了基于薄層光學(xué)層析成像系統(tǒng)(Laminar optical tomography，LOT)的早期宮頸癌病變?cè)\斷系統(tǒng)。LOT是一種新型的介觀成像技術(shù)，其空間分辨率及成像深度位于宏觀成像和微觀成像之間。由于LOT系統(tǒng)較淺的探測(cè)距離(約0~2mm)，使得探測(cè)到的光子散射次數(shù)少，從而能夠獲得比DOT較高的空間分辨率，而成像深度限制在毫米量級(jí)。以上這些特點(diǎn)使LOT非常適用于

2、早期宮頸癌的診斷中。
　　本論文首先設(shè)計(jì)并搭建了面向早期宮頸癌檢測(cè)的LOT系統(tǒng)。與大多數(shù)DOT系統(tǒng)使用的接觸式探測(cè)方式不同，LOT采用類似共聚焦掃描顯微鏡的光學(xué)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)非接觸的柵格化掃描。該系統(tǒng)采用線陣PMT作為漫射光探測(cè)器，其不同通道對(duì)應(yīng)目標(biāo)物體表面每個(gè)掃描點(diǎn)下距離光源不同的探測(cè)點(diǎn)位置。這樣由平面掃描獲取的不同源探距離下的二維原圖像(raw image)序列，通過(guò)圖像重建算法可以獲取目標(biāo)物體的三維信息。該系統(tǒng)主要包含632.8n

3、m穩(wěn)態(tài)光發(fā)生、微弱漫射光檢測(cè)以及掃描控制部分。為了同步柵格化的掃描方式及每個(gè)掃描位置下的多點(diǎn)共線探測(cè)，采用基于X86平臺(tái)的上位機(jī)軟件通過(guò)PCI總線進(jìn)行系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)了約1fps（在2mm×2mm的區(qū)域上包含30×30像素點(diǎn)）的掃描速度，并能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)原圖像。
　　進(jìn)而，采用仿體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)性能，對(duì)所有掃描點(diǎn)下不同源探距離的漫射光測(cè)量結(jié)果取平均值，經(jīng)歸一化后與蒙特卡洛(Monte-Carlo, MC)模擬值比較，其相對(duì)誤差小于11