光学透明剂对生物组织OCT成像影响的研究

来源 :长春理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:baohuse
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光学相干断层扫描(Optical Coherence Tomography,OCT)技术是近年来进展较快的一种新型成像技术,因其具有高分辨率、高速、非接触等特点,在生物医学成像领域内产生日益巨大的影响。然而,由于生物组织的高散射特性,会导致光穿透深度较浅,降低对OCT图像的对比度和空间分辨率。其中一种有效的解决方法是组织光学透明(Tissue Optical Clearing,TOC)技术,使用光学透明剂(Optical Clearing Agents,OCA)减少生物组织中的光散射,增加光学成像的探测深度和图像质量,提高其应用范围和能力。本论文结合TOC技术的研究现状,对现有的研究结果进行补充,展开以下研究和讨论:1)利用OCT技术对离体猪皮不同OCA的渗透进行动态监测,并提取光学参数进行分析。发现皮肤表层信号强度会随着OCA浓度升高而降低,散射系数随着时间先减小后增大;在皮肤一定渗透区间内,OCT信号斜率先减小后增加。这些结论验证了OCA在皮肤中的渐变渗透,探索和解释了生物组织的反向渗透过程,为在将来的疾病诊断中选择合适的OCA提供理论依据和实验数据以供参考。2)利用聚乙烯吡咯烷酮对几种试剂分别进行粘性改良,对比分析其粘性与透明效果之间的关系。发现在皮肤浅层,粘性OCA信号强度变化规律与普通OCA相同,在皮肤深层变化规律相反;改良后OCA在具有高粘度的同时也可以提升OCT的成像深度,并且其具有良好的生物相容性。这些结论说明粘性OCA可以作为一种安全的临床药用试剂,以进一步扩展OCA的应用范围。3)为了提升疾病诊断的准确性,综合OCA在皮肤不同深度的光透明效果,采用OCT技术检测甘油在正常子宫肌层和子宫肌瘤中的扩散,并分析光学参数变化。发现子宫肌瘤具有更高的信号强度与散射系数;加入OCA后,正常子宫肌层信号强度与散射系数改变量更大。这些结论说明这是一种区分正常与病变组织的有效方法,可为不同阶段状态下的组织切片诊断提供新的辅助鉴别手段。本文以OCT技术为探测手段,对生物组织作用OCA过程中的图像进行分析,深入的研究了组织光透明效果和光学特性参数的之间的关系,拓展了OCT成像技术在生物医学成像和诊断中应用能力,对于OCA在医学方面的应用有一定的指导作用。
其他文献
糖尿病作为一种致死性的慢性疾病,暂无有效的治愈手段,检测血糖浓度作为诊断糖尿病的主要方法,其检测准确性对于糖尿病预防、治疗过程至关重要。为规避现有酶葡萄糖传感器中氧化酶易失活、固定难、重复性差等问题,探究对人体血糖浓度直接检测的方法在糖尿病诊断及治疗方面具有重要的现实意义。声子晶体是一种周期性功能复合材料,当破坏声子晶体周期性引入缺陷(改变散射体声学特性)时会产生缺陷态模式,由于能量局域化效应缺陷
学位
快速超灵敏生物分子检测是疾病诊断、传染病防治的重要保证。MoS2微纳材料生物兼容性好,结构稳定,同时其在可见光(532 nm)激发下即可获得具有易识别的指纹特征的共振拉曼散射信号,不易受背景荧光干扰,在低浓度高灵敏生物检测方面具有良好的应用前景。以MoS2微纳材料的共振拉曼散射为标记信号,引入超顺磁性纳米材料,有望借助外部磁场的磁富集作用缩短检测时间,提高检测灵敏度,从而实现快速超灵敏生物分子检测
学位
在光信息的时代,在全光网络(All Optical Network,AON)中作为核心部件起偏振复用或调控功能的偏振分束器,受到人们的广泛关注。其中,硅基光波导偏振分束器因为平面光波电路(Planar Lightwave Circuits,PLC)技术的存在,使得器件集成度和工艺兼容性等方面具备诸多优势,有着极其广阔的应用前景和巨大的市场潜力。本论文主要研究基于绝缘体上硅(Silicon-on-I
学位
偏振探测技术相比于常规可见光探测和红外探测,具有信息维数多、透雾性强、受背景光源干扰小等优点,在光学遥感、激光雷达、激光测距、激光通信和大气环境监测等领域有着广泛的应用。在实际应用中,大气中的气溶胶粒子、悬浮颗粒、气体分子等散射介质会影响偏振光波的传输特性,因散射而产生明显的退偏现象,进而对测试结果产生极大影响。但是偏振光在大气中传输时,其偏振特性与大气粒子的光学性质又存在一定的规律性联系,通过分
学位
鬼成像是一种利用收集到的光强信息进行相应的关联计算而获取物体的信息的技术。以往的鬼成像技术通常考虑的是恢复物体的空间信息,而忽略物体的光谱信息,因此研究鬼成像的光谱特征就成为了研究的热门问题之一。由于本文所探讨的是目标物体的光谱图像,因此选用窄带滤波片作为目标物体进行验证性实验。在该部分讨论了多个宽频带的二阶关联函数的表达式,分析针对某个特定波长情况下的光谱图像,将利用关联函数所获得的图像进行优化
学位
稀土镁合金具有高强度、密度低、抗震降噪性能好、阻尼性好等优良特性,已成为航空、武器装备、汽车、电子通讯等领域的研究热点。塑性变形是提高稀土镁合金关键部件的重要加工手段,通过塑性加工手段来调控组织演变规律方可提高性能。元胞自动机(CA)法可以并行处理数据,具有较高的计算效率,而且可以更真实地模拟晶粒的长大和再结晶过程,模拟结果可以直观地反映微观组织演变过程,是目前材料微观组织领域应用最广泛的模拟方法
学位
能源危机和环境污染日益限制了全球经济的发展,新能源的探索早已迫在眉睫。在众多的新型能源中,氢气天生具备的高能量密度,强可再生性,零碳排放等特点使其成为代替传统化石能源的可靠选择。目前,电解水制氢工艺作为一种高效环保,前景广阔的新型制氢方式受到了广泛的关注。理论上需要1.23 V的电势驱动水电解,在阴极发生析氢反应(HER)收获氢气,阳极发生析氧反应(OER)生成氧气。然而,由于四电子的缓慢爬坡和O
学位
与传统的有机季铵盐相转移催化剂相比,处于相界面的Janus纳米催化剂不仅能加速两相之间的物质传送,而且方便回收和循环使用,这为环境友好的水相有机合成提供了一种新的思路。本论文在经典Janus纳米颗粒上分别引入手性识别和光驱动性质,前者通过制备手性离子液体基Janus材料为相界面反应改善立体选择性,后者通过制备氮化碳基Janus为相界面反应赋予光动能驱动。主要工作如下:1.通过溶胶-凝胶与乳液界面自
学位
本文以管状变燃速发射药为研究对象,根据层状结构分为双层、三层管状变燃速发射药,其中三层管状变燃速发射药根据内外缓燃层弧厚的相对大小可分为三种弧厚条件。建立了对应每种弧厚条件管状变燃速发射药的燃烧物理模型,根据其各阶段的燃烧特点,推导了各阶段的燃去质量分数ψ和气体生成猛度Γ的计算公式,计算了燃烧过程的时间t和压力p值。利用python语言编写了燃烧性能的计算程序,实现了参数输入、情况判别、结果输出与
学位
传输表面等离激元(Propagating Surface Plasmons,SPP)与局域表面等离激元(Localized Surface Plasmons,LSP)的相互耦合作用能够显著改变等离激元的模式特性,提高局域近场强度与共振调控能力,因而受到人们的广泛关注。金属纳米粒子LSP的共振特性受结构材料、形状、大小、激发方式等因素的影响。在SPP激发下,金属纳米粒子的近场特性会发生显著变化,提升
学位