一、组织自体荧光的Monte Carlo仿真方法(英文)（论文文献综述）
何雪磊[1]（2021）在《融合结构与稀疏先验的荧光分子断层成像方法研究》文中认为荧光分子断层成像（Fluorescence Molecular Tomography,FMT）作为一种光学的分子影像技术可通过荧光标记探针进行活体三维成像,从而反映与细胞、分子相关的时空分布信息。FMT在药物研发、疾病的早期诊断、指导精准治疗等方面体现出巨大潜力并具有低成本、无电离辐射、成像速度快等优点。然而,由于近红外光在生物组织中高散射和非线性传输的特性,导致由表面测量数据重建组织内部的荧光探针强度和形态分布是一个具有高度病态性的问题（ill-posedness）。针对以上问题,论文从荧光分布的结构先验信息和稀疏先验信息出发,在重建方法方面展开研究,论文主要研究内容包含以下几点:1、基于拉普拉斯流形正则和1L稀疏正则混合模型的FMT重建方法FMT成像的目标主要为荧光蛋白或者荧光探针,对于特异性探针,其荧光分布在空间上是局部相关的。针对荧光光源空间分布的先验知识,论文引入拉普拉斯流形正则项以更好地描述特异性探针在生物组织中的连续光滑特性;根据荧光分布具有稀疏性,论文引入了稀疏正则项对荧光分布进行约束;论文建立了基于拉普拉斯流形正则和稀疏正则的联合模型并提出了求解该模型的梯度投影算法。通过数字鼠仿真实验,证明了该重建方法提高了荧光光源分布的定位精度、能量聚集性以及对荧光光源的分辨能力,同时对于噪声、激发光源的干扰具有一定的鲁棒性。论文在植入荧光棒的裸鼠活体实验上进一步验证了该重建方法的这些性能。2、基于混合截断拉普拉斯流形正则和L1/2稀疏正则混合模型的FMT重建方法在工作1的基础上近一步提高荧光光源分布的定位准确性、突出形态学特性。论文在结构先验方面,使用硬截断方法来修正表示局部相关性的拉普拉斯核函数,同时使用解剖结构权重加权荧光光源的解空间,构造了混合截断拉普拉斯截断流形正则项。在稀疏先验方面,论文使用L1/2范数加强了稀疏性。同时,为了简单快速的求解这个非凸模型,论文引入了半阈值迭代算法求解该模型。仿真实验表明,论文提出的重建方法可以在FMT重建问题上具有更高的重建精度,初步实现了形态学重建,同时具有一定的形态分辨能力。论文通过脑胶质瘤裸鼠活体实验,验证了该方法在FMT重建问题中的性能。3、基于半阈值匹配算法的稀疏重建加速算法论文研究基于工作2中的L1/2范数FMT重建问题,在求解这个非凸问题的时候,会遇到算法的实现难度和使用难度难以均衡的问题。论文引入了半阈值迭代算法来解决该问题,同时为了加速求解过程我们引入了匹配追踪的思想,大大地减少了算法收敛所需要的迭代次数,从而更加快速、准确的得到重建结果。论文通过仿真实验证明了所提出的半阈值匹配算法相较于半阈值算法能够收敛的更快、对参数更鲁棒以及具有更强的重建荧光产额。在植入荧光棒的裸鼠活体实验上,验证了半阈值算法的以上特性。综上所述,论文主要研究如何通过引入荧光光源的结构先验知识与解剖结构先验知识结合稀疏先验知识,设计具有更高重建精度、具有形态学分布、荧光分布分辨率更高、对参数更鲁棒以及速度更快的重建方法。通过构建基于拉普拉斯流形正则和1L稀疏正则混合模型的FMT重建方法来实现高精度、高信噪比、高分辨率的重建效果;通过构建基于混合截断拉普拉斯流形正则和L1/2稀疏正则混合模型的FMT重建方法,来实现形态学重建;通过基于半阈值匹配算法的稀疏重建加速算法,来实现高速的逆问题求解过程。
王琳[2]（2020）在《契伦科夫荧光成像中放射源三维重建方法与信号增强技术研究》文中研究指明契伦科夫荧光成像（Cerenkov luminescence imaging,CLI）技术开创性的利用了核医学领域中放射性核素在衰变过程中产生的可被光学探测器收集的近红外光,由于大量放射性核素可被用于临床,因此CLI为解决光学分子成像技术临床转换面临的分子探针局限性这一问题提供了新思路。通过结合生物组织中的光传输模型和光源重建算法,契伦科夫荧光三维成像（Cerenkov luminescence tomography,CLT）能够准确获取核素探针的体内位置和定量空间分布信息,因而备受关注。然而,契伦科夫荧光的宽光谱特性、契伦科夫荧光测量数据的不充足性、深层核素探针的契伦科夫荧光强衰减性等,造成CLT技术在精确获取体内核素探针的三维位置和定量空间分布方面还存在极大的挑战。本文针对契伦科夫荧光成像技术在三维重建准确性和深层目标成像有效性等方面进行了探讨和研究,主要工作总结如下:1.针对契伦科夫荧光的宽光谱特性造成的成像模型不准确问题,提出了基于混合光传输模型的多光谱契伦科夫荧光三维成像方法。利用宽谱契伦科夫荧光进行多光谱三维成像能够一定程度上解决测量数据不完备问题,但是同样造成了现有基于单一方程的光传输模型的不准确性。首先,构建混合光传输模型,用来描述多光谱契伦科夫荧光在生物组织中的传输过程,在不同谱段以及同一谱段不同组织之间均采用混合方程,因此该模型具有更高的准确性、效率和灵活性。其次,采用有限元方法和多光谱数据耦合策略,离散化该混合模型,建立多光谱测量数据下描述体内靶标与外部测量值之间的线性系统方程。最后,考虑光源的稀疏特性和测量值的不足性,利用稀疏正则化思想,创立基于l1范数的目标函数,并选用合适的优化算法求解,获得体内靶标的空间分布和探针的定量信息。通过数字鼠仿真实验和真实小鼠实验,对比不同光传输模型验证了该方法的可行性和有效性,以及在平衡成像效率和成像精度方面的优越性。2.针对单视图测量数据带来的重建结果趋于表面的问题,提出了基于先验补偿的契伦科夫荧光三维成像方法。单视图测量数据采集是与商业系统真实实验数据采集最吻合的方式,能克服实际应用中时效和采集条件的限制;然而单视图测量会带来数据的缺失,从而导致重建结果趋于表面的不准确性。首先,考虑缺少多角度视图的信息可能导致无法确定靶标深度,建立体内不同位置深度靶标与体表测量信号的关系,构建一个补偿矩阵来矫正因深度变化而对系统矩阵产生的影响,建立一个融合深度补偿的系统方程。其次,考虑到体内靶标分布具有稀疏特性,采用基于lp范数的稀疏正则化策略将系统方程转化为正则化问题,最终获得体内不同深度靶标的空间位置和强度分布信息。通过构建光源位于数字仿体内部不同深度的仿体实验验证了该方法的在实际应用中的有效性,以及相比于相同光传输模型无补偿方法的优越性;通过活体小鼠实验证明该方法在预临床研究中有更好的应用前景。3.针对深层核素探针的契伦科夫荧光强衰减性带来的成像有效性问题,提出了基于混合光传输模型的内窥契伦科夫荧光三维成像方法。内窥数据采集方式为解决CLI技术临床应用面临的成像深度受限问题提供了新思路。首先,针对内窥数据采集方式特点,构建了通用成像物理模型,耦合各部分的边界条件和物理量的转换建立基于简化球谐波近似、扩散近似和辐射度学理论（SP3-DA-Radiosity）的光传输混合数学模型。其次,通过结合有限元离散框架,建立体内靶标与内窥式检测仪器测量值之间的系统方程。最后,考虑体内靶标的稀疏特性以及内窥测量值的严重不足性,利用稀疏正则化的思想,建立基于l1范数目标函数,并选用合适的优化算法求解。根据生物体组织多样性建立仿真模型,验证了该方法的可行性。4.针对深层核素探针的契伦科夫荧光强衰减性带来的成像有效性问题,提出了一种新型契伦科夫荧光增强成像技术——放射荧光胶片成像技术。契伦科夫荧光信号弱导致成像深度受限的缺陷,严重限制了其临床的广泛应用。受放射荧光现象启发,即稀土纳米颗粒在高能射线轰击下可发出荧光现象,本章提出了一种以光学方式探测放射性核素的放射荧光胶片成像技术。该技术利用由放射荧光微粒做成的胶片贴敷于成像体表面,基于由高能射线激发的放射荧光信号进行光学成像;采用这种方式,放射荧光胶片成像技术相比于契伦科夫荧光成像技术可探测活体生物体内更深位置处的医用同位素。通过一系列的可行性验证实验、性能刻画实验、老鼠活体实验证明了该方法具有较强的预临床和临床应用潜力。
韦仲[3]（2018）在《便携拉曼胃镜探头的研制及在胃粘膜疾病诊断的应用评价》文中研究说明背景:胃癌是最常见的恶性肿瘤之一,是发病率和死亡率较高的恶性肿瘤。我国的胃癌发病率位于全球第5位,死亡率位于第6位,疾病负担严峻,胃癌防治任务十分艰巨。胃癌发病率随着年龄的增加显着上升,胃癌的预后与分级分期密切相关,早期诊断对胃癌的治疗至关重要。目前临床广泛应用的胃癌诊断技术包括普通胃镜、超声胃镜、CT、血清学肿瘤标记物等,胃癌的确诊依靠病理诊断,结果的准确性依赖内镜医师和病理医师的临床经验,而且胃镜下取组织活检有出血、穿孔等风险。在普通胃镜的基础上建立实时、无损、客观、精准的诊断技术和方法具有重要的意义和临床应用潜力。拉曼光谱是一种基于光子非弹性散射的振动光谱,能在分子水平上反映出物质分子组成、结构和含量等信息。正常的胃黏膜组织具有典型的拉曼波峰,而胃癌组织的拉曼光谱与正常组织有较大的差异,结合化学计量法可以准确地鉴别正常组织与肿瘤组织。拉曼光谱用于胃癌的诊断研究已经有十余年,研究手段包括傅里叶变换拉曼光谱、显微拉曼光谱和光纤拉曼光谱等。既往研究的结果均从不同角度证实了拉曼光谱能够鉴别胃正常组织和胃癌组织,为将拉曼光谱技术推向临床应用奠定了基础。但以往的研究方法均是进行离体胃组织的检测,不能满足临床应用的需求,为了能够在体观察,实时获取不同胃粘膜组织的拉曼光谱变化进行诊断,本课题组探索并研制了便携拉曼胃镜探头。目的:将拉曼光谱技术结合应用于临床胃癌检测,可实现胃癌的早期、无创、快速诊断,目前国内尚无设计和研发便携拉曼胃镜探头的相关报道,本研究的目的就是自主研制初步的便携拉曼胃镜探头,并用于检测不同胃粘膜组织的拉曼光谱,初步探讨该设备对胃癌诊断的可行性,为更进一步研制开发拉曼胃镜提供理论参考。方法:①研制便携拉曼胃镜探头,由785nm半导体激光发射器、传导光纤、自主研发设计的光纤探头、微型光谱仪、载物台及安装光谱分析软件的电脑组成;②分别利用便携拉曼胃镜探头和共聚焦显微拉曼光谱仪采集正常胃黏膜组织和胃癌组织的拉曼光谱,对光谱进行预处理,比较正常组织和胃癌组织拉曼光谱间的差异,以病理学诊断结果作为金标准,从准确率、灵敏度、特异性来评价便携拉曼胃镜探头的诊断效能。结果:①通过查阅相关文献、理论分析和蒙特卡罗模拟调试,本课题组独立自主设计并研制了一套便携拉曼胃镜探头,但由于材料及设备的限制,该设备可以快速进行离体胃组织标本拉曼光谱采集,尚不能通过胃镜进行活体检测,设备的精细化有待于进一步提高;②便携拉曼胃镜探头可同显微拉曼光谱仪一样,能够获取丰富的待测组织拉曼光谱,且正常组织和肿瘤组织的拉曼光谱之间存在显着的差异。所有的光谱数据经过平滑、去荧光和归一化处理后,进行PCA-LDA分析均能够较好地区分出正常组织和胃癌组织,便携拉曼胃镜探头的灵敏度、特异性和准确率分别为82.1%、91.07%、87.5%。结论:本课题自主研发的便携拉曼胃镜探头可获取丰富的胃黏膜组织拉曼光谱,且正常组织和胃癌组织的拉曼光谱之间存在显着的差异,借助于便携拉曼胃镜探头结合化学计量法能够快速、有效地鉴别胃癌组织;但该设备尚不能通过胃镜进行活体检测,在该设备的基础上仍需要进行精细化后可与普通胃镜相结合,从而实现胃黏膜疾病的在体诊断。本课题的工作为下一步研发应用于临床的拉曼胃镜奠定了理论和实践基础。
安羽[4]（2017）在《无网格激发荧光断层成像方法研究》文中研究表明分子影像（Molecular Imaging）是一门近年来不断发展的新颖的影像学科,结合了生物化学、多模态成像技术、生物数学、生物信息学、细胞&分子生理学、生物物理学、药理学等多种影像学和生物相关学科技术。它为疾病的早期诊断和量化分析、治疗监测和评估以及综合生理学的发展提供了新的技术平台。激发荧光断层成像（Fluorescence Molecular Tomography,FMT）是MI中光学影像模态的一种,它通过靶向生物组织内部特定分子的荧光物质产生的荧光来获取荧光在生物组织内分布的三维成像,从而获取靶向的生理或病理组织的三维量化信息。相比于其他光学分子影像方式,激发荧光断层成像具有灵敏度高、成本低和安全可靠等特点。近年来发展迅速,成为光学分子影像技术的研究前沿和研究热点。本文针对如何提高激发荧光断层成像（FMT）的成像精度、速度和鲁棒性进行了研究,提出了基于无网格方法的FMT前向问题和逆向问题的求解方法,并提出了基于分段常数水平集的FMT重建方法,主要研究内容包含以下几点:1.提出了无网格FMT前向问题求解方法。该方法基于紧支径向基函数（Compactly Supported Radius Basis Function,CSRBF）,首先采用一系列彼此独立的离散节点及形状函数来精确表征离散成像区域,然后采用CSRBF求解FMT光子传输模型。由于成像空间离散节点彼此独立,无需进行网格剖分等人工操作,且CSRBF具有彼此独立、非线性表征离散区域的特性,重建效率和精确度显着提高。数值仿真及生物模型实验结果均说明了无网格方法可有效提高FMT的成像精度和效率。2.提出了无网格FMT逆向问题求解方法。我们将CSRBF引入FMT逆向问题求解当中,将经典的有限元网格求解问题转化为无网格求解问题,并结合多种最优化算法,如Tikhonov正则化、L1范数迭代收缩法以及稀疏自适应匹配追踪法等方法来求解FMT逆向问题。数值仿真以及在体实验表明无网格FMT逆向问题求解较经典有限元法可以有效提高FMT逆向问题求解精度和计算效率。3.提出了 FMT逆向问题区域求解方法。该方法基于分段常数水平集理论（Piece Wise Constant Level Set,PCLS）,结合光源稀疏性和高对比度的先验知识,在传统的L1范数正则化方法的基础上建立了分段常数水平集重建框架。在具体求解过程中,采用增益拉格朗日交替迭代法求解FMT逆向问题,并结合共轭梯度法和其他加速算法来快速精确求解PCLS水平集函数及成像区域光强分布。数值仿真和生物模型实验证明该方法较传统Tikhonov正则化方法和L1-IS方法能够更快速精确的刻画出成像区域内部荧光光源区域。
彭素[5]（2017）在《PPP模式物有所值评价研究》文中提出当前我国经济已进入新常态模式,面临突出的地方政府债务风险、政府资金需求很大等一系列问题,全社会将注意力转移到公私合营（PPP）模式。由于PPP模式有助于减轻政府的财政压力、满足公共基础的设施建设,同时也会在提高投资和管理效率等方面具有特殊的优势,将成为释放国内需求潜力的重要驱动力,而物有所值是评估能否采用PPP模式的重要判据,因此,研究切实可行的PPP模式物有所值评价是十分迫切且必要的。本文总结归纳PPP模式物有所值评价相关基础理论和概念,并研究了物有所值评价在PPP项目实施的决策阶段与项目完成阶段发挥的具体作用,论证了物有所值评价对项目能否实施PPP模式的重要性。进而重点概述了现有的定性和定量物有所值评价理念,系统调研了定性与定量物有所值评价方法具体应用步骤和优缺点,继而将定性与定量各自两种经典方法的优越性与局限性以及对我国基本国情的适用性作了科学的比较。从理论上验证了我国目前采用定性与定量两种评价手段相结合的物有所值评价方法是科学合理的。本文选取C市医疗和养老结合项目为研究对象,详细介绍了项目建设内容、投资来源以及回报机制等基本信息,并系统阐述了项目采用的物有所值定性评价的执行步骤与实施以及物有所值定性评分标准,从而验证了现有定性评价方法,得出该项目通过物有所值定性分析。在此基础之上,进行了物有所值定量评价分析验证,包括定量分析步骤、确定折现率、PSC值计算、PPPs值计算,最后的结论得出该项目通过物有所值定量分析。最后针对本文案例实际分析过程中的存在的一些问题,提出了三条相应的建议,包括:完善现有的PPP规范文件,补充将定性评价转化为科学合理的定量描述的通用方法以及主观与客观相结合的权重赋值,深化对评价模型的敏感性分析研究。
陈海宇[6]（2011）在《激光成像技术诊断心血管疾病的实验研究》文中研究指明心血管疾病是当今威胁人类生命健康的最主要疾病之一。目前诊断心血管疾病的方法均有不足之处。而激光成像技术如:光学相干层析成像技术和光声成像技术,因其优异的特性如实时、无创、自发性的光层析、较低的光漂白与光损伤、较佳的成像对比度,近年来在生物医学领域上,吸引了不少学者的高度兴趣。因此本课题将激光成像技术[主要为光学相干层析成像技术（optical coherence tomography, OCT）和光声成像技术（photoacoustic imaging technology, PAT）]应用在心血管疾病（心肌缺血损伤及再灌注、动脉球囊损伤后再狭窄）的诊断领域,希望为其在临床应用提供理论依据。1. OCT判断心肌缺血损伤再灌注程度目的探讨OCT判断心肌缺血损伤再灌注程度可行性。方法将126只雄性SD大鼠随机分成实验组（长时间缺血再灌注组和短时间缺血再灌注组）和对照组,实验组采用结扎SD大鼠左前降支冠状动脉不同时间（15min、60min）后再灌注（5min、30 min、60min、90min、120min）,对照组仅穿线不打结,在不同时间点描记心电图并获取左心室前壁缺血区域OCT图象,采血检测血清学指标。实验后摘除心脏做病理学检测。结果实验组血清学指标及病理学指标都表明随着再灌注时间的延长,心肌缺血损伤的逐渐减轻,对照组无明显变化,两组相比差别具有统计学意义（P<0.05）。实验组OCT图象全衰减系数（μt）逐渐增大,对照组μt无明显变化,两组相比差别具有统计学意义（P<0.05）;实验组μt与血清学指标及组织病理学指标均高度相关（P<0.01）。结论研究表明OCT技术用于诊断心肌缺血损伤再灌注程度是可行的。2. OCT判断大鼠动脉球囊损伤后再狭窄程度目的探讨OCT判断大鼠动脉球囊损伤后再狭窄程度的可行性。方法将60只雄性SD大鼠随机分成对照组（假手术组30只）和实验组（球囊损伤30只）2组,每个时间点（造模前、造模后第2、7、14、28天）各6只,制备大鼠颈总动脉球囊导管扩张损伤模型,在各个时间点将动脉组织行OCT检测并和血清学指标、病理学指标相比较。结果实验组血清学指标及病理学指标都随着造模时间逐渐加重,对照组无明显变化,两组相比差别具有统计学意义（P<0.05）。实验组OCT图象散射系数（μs）逐渐增大,对照组μs无明显变化,两组相比差别具有统计学意义（P<0.05）;实验组μs与病理学指标高度相关（P<0.01）。结论研究结果表明OCT是评估动脉球囊损伤后再狭窄程度的可行方法。3. PAT判断心肌缺血损伤程度目的探讨PAT判断心肌缺血损伤程度的可行性。方法采用结扎SD大鼠左前降支不同时间（5min、30 min、60min、90min、120min）做为实验组,仅穿线不打结做为对照组,在不同时间点描记心电图并采血检测血清学指标,当心脏停跳后获取左心室前壁缺血区域PAT图象,提取分析PAT图象的灰度值。实验后摘除心脏做病理学检测。结果实验组心电图结扎后ST段抬高值≥0.1mV,和对照组相比差别具有统计学意义（P<0.01）;实验组血清学指标及病理学指标都随着造模时间延长而逐渐增加,对照组无明显变化,两组相比差别具有统计学意义（P<0.05）。实验组PAT图象的灰度值逐渐减小,对照组的灰度值无明显变化,两组相比差别具有统计学意义（P<0.05）;相关性分析显示实验组的灰度值与血清学指标及病理学指标均存在相关关系,呈负相关（P<0.05）。结论研究结果表明PAT技术用于判断心肌缺血损伤程度是可行的。本课题实验结果表明, OCT和PAT是一类极有潜力的工具,可用于定量显示和分析心血管疾病,在心血管疾病诊断方面具有广阔的应用前景。
陈庆光[7]（2011）在《牙齿组织光散射机理及龋齿早期检测研究》文中进行了进一步梳理龋齿是影响人类健康的社区常发疾病,被世界卫生组织定义为世界三大重点防治疾病之一。随着口腔保健意识的增强,龋齿的早期无损检测和诊断成为临床口腔医学领域面临的重要问题。光学方法由于具有无损、可定量、准确等优点被认为是最有发展前景的龋齿早期检测技术。本论文围绕龋齿的光学无损检测技术,系统研究光在牙齿组织中的扩散机理,并从自体荧光光谱和光能量散射两个角度对龋齿早期检测进行研究。构建了牙齿组织光散射模型,分别利用Monte Carlo随机统计方法、有限元数值求解方法、扩散方程解析解三种方法对各向同性牙齿模型中光子密度在组织内的分布情况进行理论分析,并讨论光学参数对光能分布的影响。为基于光散射的龋齿检测提供了理论依据,解决了光学应用于龋齿检测的基础问题。研究牙本质的各向异性光学属性,数值分析了无限长圆柱体光散射模型中入射光波长、入射角度以及圆柱体半径等参数对散射光空间分布的影响,推导了描述各向异性光散射的扩散张量比值的椭圆表达公式,提出利用点光源入射下,前向散射光能量分布的等高线椭圆的长短轴之比表示扩散张量分量的比值。实验结果表明牙本质样本的扩散张量分量比值为Dyy：Dx：Dx=7.49：1.3：1。建立了牙齿矿物质含量的荧光光谱定量评价参数,以羟基磷灰石在405nm激发下的荧光特征光谱443nm和526nm为标准,构建了荧光特征光谱比率,实验测试并计算了不同脱矿程度时,牙釉质和牙本质的荧光特征光谱比率。实验测试了牙齿荧光特征光谱的最小激发光功率密度为141.5mW/cm2。初步验证了基于光散射的平滑面龋和窝沟龋早期检测的可行性,实验研究了连续光谱的氙灯和窄带近红外LED分别作为光源的平滑面龋和窝沟龋早期检测,揭示了近红外波段龋齿检测的能力。设计用于龋损检测的图像采集和数据分析软件,实现了龋损区域的自动识别和龋损程度的定量评价。
王守涛[8]（2010）在《基于荧光效应的龋齿检测理论和实验研究》文中认为龋齿一直是危害人类健康的重要疾病。20世纪以来,随着物质生活水平的提高,人们饮食习惯和结构的改变,牙齿龋变的范围越来越大,严重危害人类健康。目前龋病已经被世界卫生组织列为全球性重点防治的三大疾病之一。因此,有效的龋病预防、早期探测和治疗正成为人类越来越关注的一个课题。临床上通过机械、电学等多学科相结合的检测手段,对早期龋病的探测进行了研究,在该领域取得了很多长足的进展。但是,不容乐观的口腔健康现状对早期龋齿检测提出更高的要求,光学方法进行早期龋齿检测的手段因其多方面良好的优点正越来越受到研究者的重视。论文围绕光学方法在早期龋齿检测中的应用,详细介绍探讨了基于牙齿荧光效应探测龋齿的理论和实验方法。第一章系统论述了目前应用比较广泛的龋齿检测光学技术。对每个技术路线进行详细介绍,对各个生物机理进行深入探讨。同时简单介绍了牙齿结构及一些龋变的基础性理论。作为生物组织光学范畴的研究论文,论文第二章介绍了生物组织光传输理论和其中的散射、吸收特性,重点介绍生物组织的荧光效应和荧光光谱的基础性概念。并对描述以上特性的光学参数进行介绍。同时,对牙齿的荧光特性做了介绍。第三章详细论述了蒙特卡罗算法的起源、原理、相关步骤,给出仿真模型。通过设置模型的吸收系数、散射系数、折射率和荧光量子效率等光学参数,完成了基于蒙特卡罗算法的牙齿模型荧光强度仿真研究,分别得到健康组织和龋变组织不同的荧光分布图。同时利用Tracepro成熟的荧光仿真功能验证了仿真过程的科学合理性。第四章设计实验系统,分别利用激光器和氙灯测量健康和不同病变程度牙齿样本的二维和三维荧光光谱。实验结论表明随着病变程度的加深,牙齿组织的组成物质发生变化,二维荧光光谱在560nm处的吸收峰会有明显的变化,可以定性判断牙齿是否发生龋变;三维光谱在430-460nm波段内的荧光能量增加,相对分布比重变大,而在390-435nm内的能量相对分布比重减小。不同脖溲莱菰诠馄滋匦陨系拿飨圆钜?为基于荧光光谱特性探测龋齿提供系统的论证和支持。第五章主要结合目前研究现状对论文进行了全面的总结并对未来工作提出一点展望。
张纪庄[9]（2009）在《皮肤病治疗中激光蚀除和选择性光热解的光热作用研究》文中研究指明作为蚀除性和非蚀除性皮肤疾病激光治疗的理论基础,激光蚀除和选择性光热解（selective photothermolysis,SP）的光热作用研究是国内外激光医学研究领域的热点和难点问题。本文采用理论分析、数值模拟和离体、活体动物实验相结合的方法对CO2激光蚀除皮肤组织和SP的光热作用机理以及各种因素影响下的量效关系进行了探索性研究。本文建立了CO2激光蚀除皮肤组织多层结构动态光热作用数理模型,并对蚀除过程中各层组织厚度、组织吸收的激光能量分布和温度场等主要物理量的时空演化规律,以及激光功率、环境参数等相关参数的影响规律进行了理论分析和数值模拟。对激光照射过程中组织吸收的激光能量分布、温度场和各层组织厚度（对应于组织物性参数）的相互耦合作用,以及激光照射停止后剩余热的影响进行了分析讨论。本文建立了考虑组织热物性参数和血液灌注率动态变化及汽化潜热影响的三维SP光热作用数理模型,并对激光照射过程中和停止激光照射后组织中的温度场和热损伤分布的时空演化规律,以及黄色人种皮肤内血管参数、表皮冷却方式等相关参数的影响规律进行了理论分析和数值模拟。研究结果表明,与“选择性的激光能量分布”相比,用“选择性的温度分布”能更有利于揭示选择性光热解的作用机理,通过强化组织温度分布的选择性可优化SP治疗。本文还对考虑汽化温度和压力动态变化的SP光热作用数理模型进行了初步探讨。本文对CO2激光蚀除离体猪皮组织时蚀除弹坑直径和深度与激光功率的量效关系、532 nm和1064 nm激光照射活体小鼠皮肤组织时热损伤厚度与激光能量密度的量效关系以及用578 nm激光对活体兔眼视网膜的热损伤阂值进行了实验研究,实验结果与数值结果符合较好。本文研究成果有助于进一步深入认识对皮肤疾病进行激光治疗过程中的临床现象和规律,对提高治疗的安全性和有效性具有参考价值和指导意义。
王颖[10]（2008）在《鲜红斑痣光动力治疗的监测与治疗方案优化设计》文中指出目的光动力学疗法已用于鲜红斑痣（PWS）的治疗近二十年,但由于不同患者病变血管的深度和皮肤色素含量有差异,需要根据患者的病变特点制定个性化治疗方案。本研究通过分析PWS光动力治疗中治疗区皮肤内光敏剂含量、光分布、氧含量的变化规律及其对疗效的影响,针对不同特点的病变优化治疗方案,力图提高每次治疗的疗效、缩短治疗周期。方法（1）利用荧光光谱仪监测31例PWS（44个光斑）治疗中的PWS皮肤荧光光谱,分析其主要荧光物质来源及影响因素,建立从PWS荧光光谱中提取出光敏剂含量信息的算法;分析整个治疗过程中PWS皮肤光敏剂含量的水平（光敏剂含量-治疗时间曲线下面积）与治疗效果间的关系。（2）选择第一部分实验中的21例PWS患者（25个光斑）,在下一次治疗中按光敏剂给药方式分为三组:对照组与上次相同（常规快速静脉推注,8个光斑）,两个干预组分别采用边给药边照光（10个光斑）和治疗前热敷后快速静脉推注的方式（7个光斑）),比较两次治疗中肤光敏剂含量的变化,分析两种新的给药方式是否能提高治疗中的光敏剂含量和治疗效果。（3）建立PWS组织光学模型,采用Monte carlo方法模拟了临床常用532nm激光在PWS组织中的分布特点,分析皮肤各层组织对其吸收的特点、组织结构（表皮黑色含量、病变血管深度等）以及治疗中氧含量变化对光能流率在PWS组织中分布的影响。（4）从调整激光波长的角度提出光剂量优化方案。测量不同浓度PSD-007溶液（白蛋白缓冲液）的吸收光谱,计算PSD-007在临床常用波长488nm、510nm、532nm、578nm的消光系数;模拟4种波长激光在PWS中的分布,并利用本实验室建立的光动力效率模拟方法模拟4种波长在不同结构特点PWS中的单态氧产量分布。（5）采用反射光谱监测光动力治疗中PWS皮肤反射光谱,并根据不同氧含量条件下皮肤反射光谱的差异分析氧含量的变化,初步分析了光动力治疗中PWS皮肤氧含量的变化规律。结果（1）光动力治疗中PWS皮肤光敏剂含量水平和变化规律存在明显个体差异,治疗中测得的光敏剂含量高的患者退色效果较好,而光敏剂含量低的患者退色效果不明显,采用Spearman秩相关检验发现测得的治疗中光敏剂含量水平与治疗效果之间有线性趋势（P=0.0005）。（2）两次均采用快速给药组,光敏剂含量没有明显变化;边给药边照光组的10个光斑中7个光斑的光敏剂含量水平都得到了提高;而治疗前热敷30min组的7个光斑中仅有2个光敏剂含量得到了提高。（3）光分布模拟结果显示,532nm激光主要被表皮层、扩张血管层吸收;当表皮黑色素含量高或病变血管的位置深时,透过上层组织到达血管的光能流率降低;治疗中组织氧含量的变化对532nm激光在PWS中的分别没有显着影响。（4）采用相同的功率密度和照射时间,510nm在PWS靶血管中的单态氧产量最高,532nm与488nm相当,578nm最低;表皮黑色素含量高的PWS和血管位置深的PWS中,510nm在PWS靶血管中的单态氧产量明着高于532nm。（5）反射光谱监测的初步结果显示治疗前不同类型PWS皮肤氧含量不同,大部分P4、P5型PWS在光动力治疗中氧含量没有显着降低,P6型PWS皮肤氧含量降低明显。结论（1）本研究建立的皮肤荧光光谱分析方法可以在去除皮肤色素等的影响后,提取出皮肤中光敏剂含量的信息;PWS光动力治疗过程中光敏剂含量水平和变化规律存在很大个体差异;治疗中测得的光敏剂含量水平与治疗效果之间有一定的线性关系,监测整个治疗过程中光敏剂含量水平对预测治疗效果有一定的参考价值。（2）边给药边照光的方式可以提高多数患者治疗中光敏剂含量的水平,提高的幅度有较大的个体差异;治疗前热敷30min对PWS皮肤内光敏剂含量有短暂的提高,但对疗效相关指标的提高作用不如边给药边照光的方式。（3）表皮黑色素含量、扩张血管的深度是影响532nm激光光能流率在PWS皮肤中分布的主要因素,治疗中组织氧含量的变化对532nm激光在PWS皮肤中的光分布没有显着影响。（4）510nm有望在不增加入射光功率密度的条件下,提高残存病变血管深或表皮黑色素含量高的PWS靶血管中的单态氧产量。（5）反射光谱监测的初步结果显示治疗前不同类型PWS皮肤氧含量不同,且在光动力治疗中氧含量变化规律不同,大部分P4、P5型PWS皮肤氧含量没有显着降低,P6型PWS皮肤氧含量降低明显。
二、组织自体荧光的Monte Carlo仿真方法(英文)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、组织自体荧光的Monte Carlo仿真方法(英文)（论文提纲范文）
（1）融合结构与稀疏先验的荧光分子断层成像方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 荧光分子断层成像研究现状 |
| 1.2.1 荧光分子断层成像分子探针研究现状 |
| 1.2.2 荧光分子断层成像系统研究现状 |
| 1.2.3 荧光分子断层成像方法研究现状 |
| 1.3 论文的组织结构 |
| 第二章 荧光分子断层成像系统与方法 |
| 2.1 Mirco-CT/FMT成像系统架构 |
| 2.2 基于有限元的荧光分子断层成像前向问题求解 |
| 2.2.1 光传输模型 |
| 2.2.2 基于有限元方法的前向问题求解 |
| 2.3 基于先验知识的逆问题求解 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于拉普拉斯流形联合模型的荧光分子断层成像 |
| 3.1 流形学习概述 |
| 3.2 拉普拉斯流形正则项构建 |
| 3.3 梯度投影求解基于L_1范数和拉普拉斯流形联合模型 |
| 3.3.1 基础的梯度投影法求解 |
| 3.3.2 基于Barzilai-Borwein策略的梯度投影法求解 |
| 3.4 仿真实验设计与结果 |
| 3.4.1 实验设置 |
| 3.4.2 实验结果 |
| 3.5 裸鼠在体实验设计与结果 |
| 3.5.1 实验设置 |
| 3.5.2 实验结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于非凸拉普拉斯流形联合模型的荧光分子断层成像 |
| 4.1 混合截断拉普拉斯流形正则像的构建 |
| 4.2 半阈值迭代算法求解非凸的联合正则项模型 |
| 4.3 正则化参数优化方法 |
| 4.4 仿真实验设计与结果 |
| 4.4.1 实验设置 |
| 4.4.2 实验结果 |
| 4.5 裸鼠在体实验设计与结果 |
| 4.5.1 实验设置 |
| 4.5.2 实验结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于半阈值匹配算法的荧光分子断层成像 |
| 5.1 基于非凸正则项模型求解的算法概述 |
| 5.2 半阈值匹配算法求解L_(1/2)范数正则项模型 |
| 5.3 正则化参数优化方法 |
| 5.4 仿真实验设计与结果 |
| 5.4.1 实验设置 |
| 5.4.2 收敛性实验 |
| 5.4.3 实验结果 |
| 5.5 裸鼠在体实验设计与结果 |
| 5.5.1 实验设置 |
| 5.5.2 实验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士/硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）契伦科夫荧光成像中放射源三维重建方法与信号增强技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 契伦科夫荧光三维与增强成像技术研究现状 |
| 1.2.1 契伦科夫荧光成像技术 |
| 1.2.2 契伦科夫荧光增强成像技术 |
| 1.2.3 内窥契伦科夫荧光成像技术 |
| 1.2.4 契伦科夫荧光三维成像技术 |
| 1.3 本文的研究内容与章节安排 |
| 第二章 契伦科夫荧光在生物组织中的传输特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 生物组织中的光传输模型 |
| 2.2.1 扩散近似 |
| 2.2.2 简化球谐波近似 |
| 2.2.3 辐射度模型 |
| 2.3 生物组织中的混合光传输模型 |
| 2.3.1 基于扩散近似-辐射度理论的混合光传输模型 |
| 2.3.2 基于简化球谐波近似-辐射度理论的混合光传输模型 |
| 2.3.3 基于扩散近似-蒙特卡罗理论的混合光传输模型 |
| 2.3.4 基于辐射传输方程-扩散近似的混合光传输模型 |
| 2.3.5 基于简化球谐波近似和扩散方程的混合光传输模型 |
| 2.4 混合光传输模型及其性能验证 |
| 2.4.1 混合光传输模型构建 |
| 2.4.2 实验设计与分析 |
| 2.5 本章总结与讨论 |
| 第三章 基于混合光传输模型的多光谱契伦科夫荧光三维成像方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于混合SP_3-DA模型的多光谱契伦科夫荧光三维成像方法 |
| 3.2.1 契伦科夫荧光的宽谱特性分析 |
| 3.2.2 混合光传输模型及其边界耦合条件的构建 |
| 3.3 实验设计与结果分析 |
| 3.3.1 混合光传输模型在多光谱应用中的优势分析 |
| 3.3.2 基于数字鼠的仿真实验验证 |
| 3.3.3 基于人工植入光源的在体小动物实验验证 |
| 3.4 本章总结与讨论 |
| 第四章 基于先验补偿的契伦科夫荧光三维成像方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于先验补偿的契伦科夫荧光三维成像方法 |
| 4.2.1 单视图测量数据下契伦科夫荧光三维成像的问题分析 |
| 4.2.2 基于先验补偿的契伦科夫荧光三维成像模型构建 |
| 4.3 实验设计与结果分析 |
| 4.3.1 基于简单数字仿体的仿真实验验证 |
| 4.3.2 基于活体小动物的在体实验验证 |
| 4.4 本章总结与讨论 |
| 第五章 基于混合光传输模型的内窥契伦科夫荧光三维成像方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于混合光传输模型的内窥契伦科夫荧光三维成像方法 |
| 5.2.1 问题的提出 |
| 5.2.2 基于混合光传输模型的eCLT和 eRLT统一成像框架 |
| 5.3 实验设计与结果分析 |
| 5.4 本章总结与讨论 |
| 第六章 契伦科夫荧光增强技术及其三维成像方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.1.1 契伦科夫荧光信号增强技术 |
| 6.1.2 放射荧光成像技术 |
| 6.2 RLFI可行性验证实验材料与实验设计 |
| 6.3 RLFI可行性验证实验结果与分析 |
| 6.3.1 RLFI技术的可行性研究 |
| 6.3.2 放射性核素活度对放射荧光强度的影响 |
| 6.3.3 放射性核素与RLF的距离对放射荧光强度的影响 |
| 6.3.4 基于活体动物在体实验的应用潜力验证 |
| 6.4 基于混合模型的放射荧光胶片三维成像方法 |
| 6.5 本章总结与讨论 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）便携拉曼胃镜探头的研制及在胃粘膜疾病诊断的应用评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 胃癌的流行病学、病因学及诊断进展 |
| 1.1 我国胃癌的流行病学现状 |
| 1.2 胃癌的病因学 |
| 1.3 胃癌的诊断技术进展 |
| 第二章 拉曼光谱应用于胃癌诊断的理论基础 |
| 2.1 拉曼光谱技术的发展历史 |
| 2.2 拉曼散射技术的经典解释 |
| 2.3 拉曼光谱的特征 |
| 2.4 拉曼光谱技术的特点 |
| 2.5 影响生物组织样品拉曼光谱的因素 |
| 2.6 拉曼光谱数据处理与分析 |
| 2.7 拉曼光谱在胃癌在体诊断方面的探索 |
| 2.8 本课题的主要内容 |
| 第三章 便携拉曼胃镜探头的研制 |
| 3.1 工作原理 |
| 3.2 系统组成 |
| 第四章 便携拉曼胃镜探头在胃癌检测的应用评价 |
| 4.1 研究对象 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间成果 |
| 致谢 |
（4）无网格激发荧光断层成像方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 分子影像概述 |
| 1.1.2 分子影像技术分类 |
| 1.1.3 光学分子影像技术 |
| 1.2 研究进展 |
| 1.2.1 激发荧光产生机理 |
| 1.2.2 激发荧光成像系统 |
| 1.2.3 激发荧光成像方法 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 2 激发荧光断层成像系统 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 FMT/MICRO-CT系统主体架构 |
| 2.3 FMT/MICRO-CT系统工作模式 |
| 2.4 FMT/MICRO-CT系统数据融合 |
| 2.4.1 生物模型器官提取 |
| 2.4.2 双模系统配准映射 |
| 2.5 FMT/MICRO-CT系统影像重建 |
| 2.5.1 光子传输模型 |
| 2.5.2 前向问题求解 |
| 2.5.3 逆向问题求解 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于紧支径向基函数的无网格前向问题研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 无网格前向问题求解 |
| 3.2.1 光子传输模型 |
| 3.2.2 无网格理论 |
| 3.2.3 无网格求解 |
| 3.2.4 逆向问题建立 |
| 3.3 实验验证及结果分析 |
| 3.3.1 数值仿真实验 |
| 3.3.2 生物模型实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于紧支径向基函数的无网格逆向问题研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 无网格逆向问题求解 |
| 4.3 实验验证及结果分析 |
| 4.3.1 数值仿真实验 |
| 4.3.2 生物模型实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于水平集的激发荧光断层成像区域重建方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 L1-PCLS区域重建方法 |
| 5.3 实验验证及结果分析 |
| 5.3.1 数值仿真实验 |
| 5.3.2 生物模型实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）PPP模式物有所值评价研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 研究动态 |
| 1.2.1 国外研究动态 |
| 1.2.2 国内研究动态 |
| 1.2.3 研究评述 |
| 1.3 本文的研究内容及安排 |
| 1.4 研究路线 |
| 2 基本理论和概念 |
| 2.1 基本理论 |
| 2.1.1 公共产品理论 |
| 2.1.2 交易成本理论 |
| 2.1.3 博弈理论 |
| 2.2 基本概念 |
| 2.2.1 PPP模式 |
| 2.2.2 物有所值 |
| 2.2.3 物有所值评价在PPP实践中的作用 |
| 3 物有所值评价的方法 |
| 3.1 定性方法 |
| 3.1.1 德尔菲法 |
| 3.1.2 专家评分法 |
| 3.1.3 两种方法的比较 |
| 3.2 定量方法 |
| 3.2.1 竞争性投标方法 |
| 3.2.2 公共部门参照标准法 |
| 3.2.3 两种方法的比较 |
| 3.3 我国物有所值评价方法的选择 |
| 4 PPP模式物有所值评价实例—C市医养结合项目 |
| 4.1 项目概述 |
| 4.1.1 项目概况 |
| 4.1.2 回报机制 |
| 4.2 定性评价 |
| 4.2.1 物有所值定性评价说明 |
| 4.2.2 物有所值定性评分标准 |
| 4.2.3 定性分析结论 |
| 4.3 物有所值定量评价 |
| 4.3.1 定量分析步骤 |
| 4.3.2 确定折现率 |
| 4.3.3 PSC值计算 |
| 4.3.4 PPPs值计算 |
| 4.3.5 定量计算结果 |
| 5 建议 |
| 5.1 完善现有的PPP规范文件 |
| 5.2 定量描述方法和客观权重赋值 |
| 5.2.1 定量描述方法 |
| 5.2.2 客观赋权法 |
| 5.3 深化对评价模型的敏感性分析研究 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间主要的研究成果 |
| 致谢 |
（6）激光成像技术诊断心血管疾病的实验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 绪论课题的研究背景和意义 |
| 1. CABG术 |
| 2. PTCA术 |
| 参考文献 |
| 第二章 光学相干层析成像技术和光声成像技术的技术简介和实验装置 |
| 2.1 OCT 技术原理 |
| 2.2 光声成像技术(PAT)技术简介 |
| 2.3 OCT 系统的实验装置 |
| 2.4 PAT 系统的实验装置 |
| 参考文献 |
| 第三章 应用光学相干层析成像技术判断心肌缺血损伤及再灌注程度的研究 |
| 材料与方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 第四章 应用光学相干层析成像技术判断动脉球囊损伤后再狭窄程度研究 |
| 材料和方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 第五章 应用光声成像技术判断心肌缺血损 伤程度的研究 3 |
| 材料与方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 第六章 结束语 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间主要成果 |
| 综述 激光成像技术在心血管疾病的应用 |
| 参考文献 |
| 附录一 英文缩略词表(Abbreviation) |
（7）牙齿组织光散射机理及龋齿早期检测研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 牙齿结构与龋齿 |
| 1.3 龋齿诊断方法 |
| 1.3.1 基于荧光效应的龋齿检测技术 |
| 1.3.2 基于双折射效应的龋齿检测技术 |
| 1.3.3 基于散射效应的龋齿检测技术 |
| 1.3.4 其他诊断方法 |
| 1.4 龋齿光学检测的国内研究现状 |
| 1.5 论文研究内容 |
| 1.6 论文总体结构 |
| 第二章 光与牙齿组织的相互作用机理 |
| 2.1 吸收效应 |
| 2.2 荧光效应 |
| 2.3 散射效应 |
| 2.3.1 瑞利散射 |
| 2.3.2 米散射 |
| 2.3.3 散射相位函数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光在牙齿组织体中的传输与分布 |
| 3.1 牙齿组织光传输的Monte Carlo仿真 |
| 3.1.1 Monte Carlo算法原理 |
| 3.1.2 龋损对光子传输分布影响的Monte Carlo仿真分析 |
| 3.1.3 牙齿组织自体荧光的Monte Carlo分析 |
| 3.2 组织光扩散的数值求解 |
| 3.2.1 扩散方程及其边界条件 |
| 3.2.2 扩散方程的有限元数值求解 |
| 3.3 扩散方程的解析解 |
| 3.4 三种方法的比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 牙本质的各向异性光散射现象研究 |
| 4.1 圆柱体光散射基本理论 |
| 4.2 牙本质的各向异性光散射 |
| 4.2.1 基本理论 |
| 4.2.2 实验测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 牙齿矿物质含量的自体荧光光谱检测研究 |
| 5.1 牙齿的荧光光谱测试 |
| 5.2 牙齿矿物质含量的定量评价 |
| 5.2.1 实验装置 |
| 5.2.2 实验结果与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 基于光扩散的龋齿诊断研究 |
| 6.1 基于光散射的龋齿检测研究 |
| 6.1.1 实验样本与实验装置 |
| 6.1.2 实验结果 |
| 6.1.3 数据处理与分析 |
| 6.2 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 论文展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）基于荧光效应的龋齿检测理论和实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文背景 |
| 1.2 牙齿的结构及龋变 |
| 1.2.1 牙齿结构 |
| 1.2.2 牙齿龋变 |
| 1.3 龋齿检测光学技术简介 |
| 1.3.1 定量光导荧光技术 |
| 1.3.2 激光龋齿诊断仪 |
| 1.3.3 数字光纤显微透射技术 |
| 1.3.4 偏振敏感光学相干层析成像 |
| 1.3.5 偏振拉曼光谱 |
| 1.4 论文主要工作 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 生物组织光子学传输及荧光理论 |
| 2.1 光在生物组织中的传输理论概述 |
| 2.2 生物组织中的光散射 |
| 2.3 生物组织荧光效应 |
| 2.3.1 荧光效应机理 |
| 2.3.2 荧光类型 |
| 2.3.3 荧光光谱检测 |
| 2.4 组织光学参数 |
| 2.5 牙齿组织的荧光效应 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 牙齿模型荧光强度的蒙特卡罗仿真 |
| 3.1 仿真算法 |
| 3.1.1 发展历史 |
| 3.1.2 随机抽样原理 |
| 3.1.3 蒙特卡罗算法仿真荧光分布步骤 |
| 3.1.4 蒙特卡罗算法流程图 |
| 3.1.5 蒙特卡罗算法的优点和缺点 |
| 3.2 算法编程仿真模型和结果 |
| 3.2.1 仿真模型 |
| 3.2.2 仿真结果 |
| 3.3 Tracepro仿真模型与结果 |
| 3.3.1 仿真模型 |
| 3.3.2 仿真结果 |
| 3.4 结果讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 牙齿荧光光谱特性实验研究 |
| 4.1 实验材料和器件 |
| 4.2 实验步骤 |
| 4.2.1 二维光谱特性实验步骤 |
| 4.2.2 三维光谱特性实验步骤 |
| 4.3 实验结果及分析 |
| 4.3.1 实验结果 |
| 4.3.2 结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表(录用)的论文 |
| 作者简历 |
（9）皮肤病治疗中激光蚀除和选择性光热解的光热作用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 基础知识 |
| 1.2.1 激光与生物组织的相互作用概述 |
| 1.2.1.1 光化学作用 |
| 1.2.1.2 光蚀除 |
| 1.2.1.3 等离子体诱导蚀除和光致破裂 |
| 1.2.1.4 光热作用 |
| 1.2.2 激光与生物组织光热作用研究的理论基础 |
| 1.2.2.1 激光在活体生物组织中的传输 |
| 1.2.2.2 生物传热理论 |
| 1.2.2.3 生物组织热损伤的描述 |
| 1.2.2.4 相变问题的数值求解 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 国外对激光蚀除的研究现状 |
| 1.3.1.1 理论研究 |
| 1.3.1.2 实验研究 |
| 1.3.2 国外对选择性光热解的研究现状 |
| 1.3.2.1 论研究 |
| 1.3.2.2 实验研究 |
| 1.3.3 国内对激光与生物组织光热作用的研究现状 |
| 1.3.3.1 理论研究 |
| 1.3.3.2 实验研究 |
| 1.3.4 小结 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 CO_2激光蚀除皮肤组织的光热作用研究 |
| 2.1 CO_2激光蚀除皮肤组织多层结构动态光热作用数理模型 |
| 2.1.1 模型建立 |
| 2.1.1.1 连续CO_2激光蚀除皮肤组织 |
| 2.1.1.2 脉冲CO_2激光蚀除皮肤组织 |
| 2.1.2 数值求解方法 |
| 2.1.3 数值模拟程序的正确性验证 |
| 2.1.4 小结 |
| 2.2 CO_2激光蚀除皮肤组织过程的时空演化规律 |
| 2.2.1 连续激光照射 |
| 2.2.2 脉冲激光照射 |
| 2.2.3 讨论与小结 |
| 2.3 激光照射停止后剩余热的影响 |
| 2.3.1 激光照射停止后温度场和各层组织厚度的时空演化规律 |
| 2.3.2 不同激光功率时剩余热的影响 |
| 2.3.3 不同环境参数时剩余热的影响 |
| 2.3.4 小结 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 选择性光热解的光热作用研究 |
| 3.1 汽化温度恒定为110℃的三维SP光热作用数理模型 |
| 3.1.1 模型建立 |
| 3.1.1.1 组织模型 |
| 3.1.1.2 皮肤组织中激光能量分布模拟 |
| 3.1.1.3 皮肤组织中温度场及热损伤程度计算 |
| 3.1.2 数值求解方法 |
| 3.1.3 数值模拟程序的正确性验证 |
| 3.1.4 小结 |
| 3.2 SP过程中组织温度和热损伤的时空演化规律 |
| 3.2.1 组织中激光能量分布 |
| 3.2.2 组织温度场的时空演化规律 |
| 3.2.3 组织热损伤的时空演化规律 |
| 3.2.4 讨论与小结 |
| 3.3 参数影响规律研究 |
| 3.3.1 激光参数的影响 |
| 3.3.2 组织参数的影响规律 |
| 3.3.3 表皮冷却的影响 |
| 3.3.4 讨论与小结 |
| 3.4 考虑汽化温度动态变化的三维SP光热作用数理模型 |
| 3.4.1 理论模型建立及数值求解方法 |
| 3.4.2 滞留水蒸气系数k的影响 |
| 3.4.3 激光能量密度的影响 |
| 3.4.4 讨论与小结 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 激光蚀除和热损伤生物组织的实验研究 |
| 4.1 CO_2激光蚀除离体猪皮组织的实验研究 |
| 4.1.1 实验目的 |
| 4.1.2 实验材料和方法 |
| 4.1.2.1 离体组织 |
| 4.1.2.2 实验系统和设备 |
| 4.1.2.3 实验步骤 |
| 4.1.3 实验结果与讨论 |
| 4.2 532nm和1064nm激光热损伤活体小鼠皮肤的实验研究 |
| 4.2.1 实验目的 |
| 4.2.2 实验材料和方法 |
| 4.2.2.1 实验动物 |
| 4.2.2.2 实验系统和设备 |
| 4.2.2.3 实验步骤 |
| 4.2.3 实验结果与讨论 |
| 4.3 活体兔眼视网膜578nm激光热损伤阂值的实验研究 |
| 4.3.1 实验目的 |
| 4.3.2 实验材料和方法 |
| 4.3.2.1 实验动物 |
| 4.3.2.2 实验系统和设备 |
| 4.3.2.3 实验步骤 |
| 4.3.3 实验结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 5.1 本论文主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）鲜红斑痣光动力治疗的监测与治疗方案优化设计（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 前言 |
| 第一部分 PWS皮肤光敏剂含量的变化规律与疗效的关系 |
| 引言 |
| 一、PWS皮肤光敏剂含量荧光光谱监测方法建立 |
| 实验材料与方法 |
| 实验结果 |
| 讨论 |
| 二、光敏剂含量变化规律与疗效之间的关系 |
| 实验仪器与实验方法 |
| 实验结果 |
| 讨论 |
| 小结 |
| 第二部分 光敏剂剂量优化方案及临床验证 |
| 引言 |
| 一、光敏剂剂量优化方案 |
| 二、光敏剂剂量优化方案的临床验证 |
| 实验材料与方法 |
| 实验结果 |
| 讨论 |
| 小结 |
| 第三部分 PWS皮肤的光分布规律与影响因素 |
| 引言 |
| 一、PWS皮肤光分布模拟方法建立 |
| 二、PWS皮肤的光分布规律模拟 |
| 实验材料与方法 |
| 模拟结果 |
| 讨论 |
| 小结 |
| 第四部分 光剂量优化调整方案及仿真分析 |
| 引言 |
| 一、临床常用波长激光的光动力效率模拟 |
| 实验材料与方法 |
| 实验结果 |
| 二、个性化PWS光动力治疗光剂量方案 |
| 实验材料与方法 |
| 模拟结果 |
| 讨论 |
| 小结 |
| 第五部分 反射光谱用于治疗中PWS皮肤氧含量监测的初步研究 |
| 引言 |
| 一、PWS皮肤氧含量反射光谱监测方法的建立 |
| 二、PWS光动力治疗中皮肤氧含量的监测 |
| 实验材料与方法 |
| 实验结果 |
| 讨论 |
| 小结 |
| 参考文献 |
| 总结、创新点及展望 |
| 一、总结 |
| 二、创新点 |
| 三、展望 |
| 文献综述 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文 |
| 致谢 |
四、组织自体荧光的Monte Carlo仿真方法(英文)（论文参考文献）
- [1]融合结构与稀疏先验的荧光分子断层成像方法研究[D]. 何雪磊. 西北大学, 2021(12)
- [2]契伦科夫荧光成像中放射源三维重建方法与信号增强技术研究[D]. 王琳. 西北大学, 2020(01)
- [3]便携拉曼胃镜探头的研制及在胃粘膜疾病诊断的应用评价[D]. 韦仲. 南方医科大学, 2018(02)
- [4]无网格激发荧光断层成像方法研究[D]. 安羽. 北京交通大学, 2017(09)
- [5]PPP模式物有所值评价研究[D]. 彭素. 中南林业科技大学, 2017(01)
- [6]激光成像技术诊断心血管疾病的实验研究[D]. 陈海宇. 福建医科大学, 2011(10)
- [7]牙齿组织光散射机理及龋齿早期检测研究[D]. 陈庆光. 浙江大学, 2011(07)
- [8]基于荧光效应的龋齿检测理论和实验研究[D]. 王守涛. 浙江大学, 2010(08)
- [9]皮肤病治疗中激光蚀除和选择性光热解的光热作用研究[D]. 张纪庄. 清华大学, 2009(05)
- [10]鲜红斑痣光动力治疗的监测与治疗方案优化设计[D]. 王颖. 中国人民解放军军医进修学院, 2008(08)