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光学相干层析成像系统的研制与实验研究

作　者: 陈筱勇
导　师: 杨玉星
学　校: 华中科技大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 光学相干层析成像数字扫描外差探测组织结构三维重建
分类号: TH774
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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引　用: 7次
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内容摘要

光学相干层析成像技术(Optical Coherence Tomography,简称OCT)结合了光外差及扫描层析成像技术的优点,具有高灵敏度、高分辨率,无损伤以及可在体检测等优越性,它是从生物组织这类强散射介质中获取图像的一种新技术,自提出以来的十几年时间里已经取得迅速发展。随着信息产业的发展,光纤以及相关器件已经比较成熟,结合光纤器件的光学相干层析成像系统,由于结构紧凑、价格便宜,其实用性也得到了进一步提高。本文围绕基于光纤的光学相干层析成像的理论方法展开研究,主要内容包括:根据光学相干层析成像系统的基本原理,分析了实验室原有系统的缺陷,提出了改进方案。改进后的系统能够实现图像数据获取的自动化,对生物组织可以进行高灵敏度探测,同时系统具有较高的性能价格比。改进后的OCT系统是一个光机电结合的低成本光纤光学弱相干层析成像系统,系统选用中心波长1310nm,半波谱宽30nm的SLD作为光源,具有24的横向分辨率和25的纵向分辨率。系统硬件采用双CPU结构,PC机通过主机程序控制整个系统的运行以及结果的实时显示,操作便捷;基于单片机开发的纵向扫描控制系统使扫描速度稳定性相对误差降低到了1%,不仅实现了数字化三维扫描而且能够实时控制整个测量过程,提高了系统的稳定性和智能化程度,使OCT系统可适用于生物样品的在体实时测量。采用改进后的系统对标准样品和生物组织样品进行了成像实验,获取了较高质量的结构图像。实验结果与原有系统和国外同类系统实验结果的对比表明系统可以获取高分辨率的生物组织结构信息,同时显示了系统高探测灵敏度、智能化和无损伤的特点,在保证系统性能优化的同时,其高性能价格比可以使光学相干层析成像技术在生物医学检测与成像的实验室研究和临床上得以推广应用。

光学相干层析成像系统的研制与实验研究

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