偏振光技術(shù)在生物組織病變定位診斷中的應(yīng)用.pdf

1、本文研究了運(yùn)用光的偏振技術(shù)對(duì)不同結(jié)構(gòu)的病變組織進(jìn)行定位診斷的理論和實(shí)驗(yàn)方法。首先，采用Monte Carlo方法對(duì)線偏振光在含有層狀病變的組織內(nèi)的傳輸進(jìn)行了模擬，計(jì)算了不同偏振態(tài)的透射光時(shí)域光強(qiáng)分布。結(jié)果表明：透射光時(shí)域光強(qiáng)分布的峰值光強(qiáng)與病變層的厚度或深度均呈線性變化關(guān)系?；诓煌駪B(tài)透射光的時(shí)域光強(qiáng)分布與病變層位置的關(guān)系，提出了一種利用透射光信號(hào)進(jìn)行層狀病變定位診斷的方法。進(jìn)一步，基于組織散射系數(shù)與入射光波長(zhǎng)的非線性關(guān)系，提出了一

2、種多波長(zhǎng)入射的方法來(lái)同時(shí)獲得病變組織的散射系數(shù)與位置信息。
　　 其次，針對(duì)光透射法定位診斷層狀病變臨床應(yīng)用中受到的限制，研究了背向散射光強(qiáng)時(shí)域分布與組織內(nèi)層狀病變位置的關(guān)系。Monte Carlo模擬結(jié)果表明，背向散射光峰值光強(qiáng)與病變層的厚度或深度均呈冪函數(shù)關(guān)系。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)與入射光同偏振態(tài)的背向散射光峰值光強(qiáng)的時(shí)間位置只依賴于病變層的深度，與病變層厚度無(wú)關(guān)。結(jié)合背向散射光脈沖的峰值光強(qiáng)及其時(shí)間位置與病變層位置的關(guān)系，提出

3、了一種利用背向散射光時(shí)域光強(qiáng)分布來(lái)進(jìn)行層狀組織中病變定位檢測(cè)的方法。
　　 最后，將診斷對(duì)象由層狀病變組織推廣到更一般的情況，用偏振Monte Carlo模擬研究了線偏振光入射到含有橢球形病變的組織后，背向散射光的強(qiáng)度分布及偏振度分布。結(jié)果表明當(dāng)垂直入射到組織表面的入射光照射向組織內(nèi)病變區(qū)域的邊界時(shí)，背向散射光二維偏振度分布圖像中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的不對(duì)稱性，且該不對(duì)稱性與入射線偏振光的偏振方向無(wú)關(guān)?；谶@種病變邊界處背向散射光偏振度的