頻域近紅外漫射光早期宮頸癌檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、宮頸癌因其發(fā)病率高且趨年輕化，嚴(yán)重威脅婦女健康。然而如果對宮頸癌能夠進(jìn)行早期診斷，則患者治愈率較高。近紅外漫射光檢測技術(shù)由于其具有穿透能力強(qiáng)、檢測的無創(chuàng)性的優(yōu)點成為早期宮頸癌檢測的研究熱點。本課題的任務(wù)是建立一個頻域近紅外漫射光檢測系統(tǒng)，檢測高頻調(diào)制光源激勵下的組織漫反射光的分布：光強(qiáng)衰減(調(diào)制度M)和相位延遲Φ，并以此來重構(gòu)生物組織的光學(xué)特性參數(shù)(吸收系數(shù)μa、散射系數(shù)μs和各向異性因子g)，從而獲得生物組織的生理信息。 該系

2、統(tǒng)以高頻(100MHz)調(diào)制的激光二極管(830nm)作為光源；高頻(100.001MHz)調(diào)制的光電倍增管(PMT)作為檢測器檢測組織體表的出射光，同時獲得低頻外差分電流信號(1kHz)，經(jīng)電流-電壓(I-U)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理后，得到M和Φ的值。 本課題首先確定了PMT的帶寬。其次對數(shù)據(jù)處理的兩種方式：模擬濾波和數(shù)字采集方式進(jìn)行了實驗比較，發(fā)現(xiàn)數(shù)字采集方式優(yōu)于模擬濾波方式，前者在采集電壓值＞1V時，相位檢測精度約0.02°，幅值

3、檢測精度約0.2％，滿足類似檢測系統(tǒng)的精度要求：約0.1°，0.4％[1]。另外，還進(jìn)行了光強(qiáng)衰減的實驗：使光源分別工作在直流和1kHz調(diào)制的情況下，激勵-模擬組織體的固體模型(μa=0.1cm-1，μs=110cm-1，g=0.9)，多點距離(9～18mm)測量出射光強(qiáng)的變化，并將二者檢測的直流分量與連續(xù)波蒙特卡羅正向模擬(CW-MC)的結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)9～12mm處，誤差均在1％以內(nèi)，在12mm以后，誤差逐漸變大；除個別點外，二者