基于VirtualLab的血液細(xì)胞光散射相位分布特征的研究.pdf

1、自光散射方法應(yīng)用于生物細(xì)胞的研究以來，各種光學(xué)檢測技術(shù)在生物細(xì)胞成分和形態(tài)分布領(lǐng)域的探索一直是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)問題之一。由于生物細(xì)胞在生命科學(xué)各領(lǐng)域的重要作用，許多學(xué)者在該領(lǐng)域做了大量的研究。近年來，隨著新型的數(shù)字相位顯微技術(shù)的迅速發(fā)展，利用相位研究生物細(xì)胞的形態(tài)檢測和分類成為該領(lǐng)域一個有力工具。本文以江蘇省自然科學(xué)基金項目“基于數(shù)字相位分布的生物細(xì)胞瞬態(tài)識別光學(xué)檢測方法”為支撐，以大量文獻(xiàn)為依據(jù)，較為全面地總結(jié)和概括了傳統(tǒng)生物細(xì)胞檢測

2、方法和生物細(xì)胞相位顯微技術(shù)，詳細(xì)分析了血液中的各種細(xì)胞的形態(tài)特征及臨床意義。以典型的紅細(xì)胞和白細(xì)胞為主要研究對象，根據(jù)實際血液細(xì)胞的大小和形態(tài)特征，建立了雙曲面旋轉(zhuǎn)對稱體的紅細(xì)胞光散射相位模型、無粒的白細(xì)胞光散射相位模型、球核的有粒白細(xì)胞光散射相位模型和柱核的有粒白細(xì)胞光散射相位模型；并以此為基礎(chǔ)，應(yīng)用VirtualLab光學(xué)虛擬實驗系統(tǒng)及其仿真實驗技術(shù)，根據(jù)光干涉原理和國外相關(guān)實驗條件的參數(shù)設(shè)置，從不同入射角度進(jìn)行仿真實驗，并通過數(shù)據(jù)

3、分析模塊提取相應(yīng)的包裹相位分布圖譜和光強(qiáng)分布，并對近場和遠(yuǎn)場的光強(qiáng)分布進(jìn)行了討論；為了更有效地分析相位分布特征，本文采用一種質(zhì)量圖引導(dǎo)下的區(qū)域增長算法對包裹的相位進(jìn)行解包裹處理，得到相位的連續(xù)分布圖譜；通過從不同形體結(jié)構(gòu)、相同形體結(jié)構(gòu)下不同入射方向這兩個不同角度對幾種血液細(xì)胞的相位分布特征進(jìn)行了有效的分析和比較。研究結(jié)果表明血細(xì)胞的相位分布信息與細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)及取向分布密切相關(guān)，光散射的相位分布可以較好地用于細(xì)胞形態(tài)的精確識別和分析，生

4、物細(xì)胞光散射相位分布圖譜可望成為一種新的生物細(xì)胞檢測的依據(jù)。
　　 本文共分六章：第一章為緒論，闡述了本研究課題的研究背景、發(fā)展現(xiàn)狀及本課題研究的內(nèi)容和意義；第二章對生物細(xì)胞相位顯微理論及檢測方法進(jìn)行了分析比較；第三章根據(jù)血細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性，建了幾種典型血液細(xì)胞的光散射相位模型；第四章應(yīng)用VirtualLab實驗系統(tǒng)對幾種典型血液細(xì)胞進(jìn)行模擬實驗，得到相應(yīng)的光散射相位分布；第五章對血細(xì)胞光散射相位分布進(jìn)行處理和特征分析；