不同癌變組織太赫茲光譜及其比較研究.pdf

1、近年來太赫茲時域光譜技術(shù)作為自然科學(xué)領(lǐng)域異軍突起的一種新興技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注,尤其是在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,科學(xué)工作者寄希望于該技術(shù)能夠更好的在腫瘤診斷、燒傷治療等領(lǐng)域發(fā)揮作用,造福人類。
　　本課題的目的在于運(yùn)用太赫茲時域光譜技術(shù)對生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中常見的惡性癌變組織進(jìn)行診斷研究,在實驗技術(shù)和理論分析方面積累經(jīng)驗,縮小與國外同類別研究的差距。比較研究主要體現(xiàn)在:實驗方式分為透射式和反射式;實驗對象分為石蠟封裝的基底細(xì)胞癌組織和新鮮癌變

2、組織。
　　本課題總結(jié)了太赫茲技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,包括太赫茲輻射效應(yīng)、太赫茲光譜技術(shù)和太赫茲成像技術(shù)。在了解皮膚結(jié)構(gòu)和組成物質(zhì)的基礎(chǔ)上重點對組織中的水化作用展開了研究,引入了皮膚分層模型和Debye模型,得到了不同狀態(tài)下水在太赫茲頻段的介電特性。通過透射式太赫茲時域光譜技術(shù),運(yùn)用1.3 THz下的吸收系數(shù)獲得了基底細(xì)胞癌樣品的圖像,并從病理學(xué)的角度給予解讀,獲得了癌變區(qū)域和健康區(qū)域的復(fù)介電常數(shù)。同時運(yùn)用MATLAB和LabV

3、IEW混合編程設(shè)計了不同方法的成像界面。反射式太赫茲時域光譜技術(shù)的實驗研究也取得了進(jìn)展。搭建了自行設(shè)計的光纖化的反射式實驗系統(tǒng),論證了系統(tǒng)搭建過程中透鏡及參數(shù)的選擇,光纖色散及補(bǔ)償問題,系統(tǒng)的頻譜寬度為0.15~1.2 THz,光斑直徑為3mm,滿足測量要求。同時對新鮮健康皮膚組織、脂肪瘤組織、基底細(xì)胞癌組織開展了研究,得到了區(qū)分度明顯的吸收系數(shù)譜線。在反射式光纖化系統(tǒng)搭建和實驗方法技巧方面積累了經(jīng)驗。使用統(tǒng)計學(xué)方法-判別分析實現(xiàn)了對癌