發(fā)布時間：2018-07-15 11:18

【摘要】：光學相干層析(Optical Coherence Tomography,OCT)技術,是近些年來得到迅速發(fā)展的一種新型光學成像技術。OCT技術具有分辨率高、無損傷、實時成像等優(yōu)點。OCT基于低相干干涉原理,可以對生物組織表面及內(nèi)部的細微結構進行成像,對組織內(nèi)部信息進行有效的提取。光學相干層析技術目前在眼科、口腔、心血管等醫(yī)學診斷領域已經(jīng)得到了廣泛的應用。 OCT技術對于在體組織的成像檢測以及將該技術應用于臨床診斷具有重要的理論價值和實際意義。本文在課題組前期研究的基礎上,根據(jù)OCT系統(tǒng)基本原理,主要完成了以下幾個方面的工作: 1、對OCT系統(tǒng)的橫向掃描裝置進行了深入研究。設計了以微機電系統(tǒng)(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)作為橫向掃描裝置的OCT探頭的機械結構。針對不同的應用對象,設計了手持式和腕式兩種不同的探頭機械結構并完成加工。 2、設計了基于MEMS掃描裝置的OCT系統(tǒng)的光路結構。對MEMS探頭的掃描軌跡進行了深入分析,提出了一種光學校正方法和一種軟件校正方法,并利用后一種方法對MEMS掃描圖像成功進行了校正。 3、根據(jù)MEMS探頭的成像原理,設計了OCT探頭的處理程序與數(shù)據(jù)采集程序,成功的實現(xiàn)了對干涉信號的采集、處理、顯示�；�于DSP電路,設計了系統(tǒng)的同步控制程序,使系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集、MEMS橫向掃描能夠同步工作。利用該系統(tǒng)對玻片、皮膚組織進行實驗,驗證了所設計OCT探頭的準確性。 4、對牙齒組織和皮膚組織的光學特性進行了理論與實驗研究�；�于擴展的惠更斯-菲涅爾(Extended Huygens Fresnel,EHF)原理推導了OCT外差信號的表達式。利用該表達式對在體組織的OCT信號曲線進行擬合,提取了在體組織的光散射系數(shù),驗證了OCT應用于在體組織成像的可行性。
[Abstract]:Optical coherence Tomography Oct (Oct) is a new type of optical imaging technology, which has been developed rapidly in recent years. Oct has the advantages of high resolution, no damage and real-time imaging. Oct is based on the principle of low coherence interference. The fine structure of the surface and interior of biological tissue can be imaged, and the information inside the tissue can be extracted effectively. Optical coherence tomography is currently used in ophthalmology and oral cavity. Oct has been widely used in the field of cardiovascular and other medical diagnosis. Oct has important theoretical value and practical significance for the imaging detection of in vivo tissue and the application of Oct in clinical diagnosis. In this paper, based on the previous research and the basic principle of Oct system, the following work has been accomplished: 1. The transversal scanning device of Oct system has been deeply studied. The mechanical structure of Oct probe with Micro Electro Mechanical Systems MEMS (MEMS) as transverse scanning device is designed. For different objects of application, two kinds of mechanical structures of hand-held probe and carpal probe are designed and processed. 2. The optical structure of Oct system based on MEMS scanning device is designed. An optical correction method and a software correction method are proposed, and the latter method is used to correct the MEMS scanning image successfully. 3. According to the imaging principle of MEMS probe, the scanning trajectory of MEMS probe is analyzed. The processing program and data acquisition program of Oct probe are designed, and the interference signal is collected, processed and displayed successfully. Based on DSP circuit, the synchronous control program of the system is designed to synchronize the horizontal scanning of MEMS in the system. The optical properties of tooth tissue and skin tissue were studied theoretically and experimentally by using the system to test the accuracy of the Oct probe. Based on the extended Huygens Fresnelen EHF principle, the expression of Oct heterodyne signals is derived. The expression is used to fit the Oct signal curve of in vivo tissue, and the light scattering coefficient of in vivo tissue is extracted, which verifies the feasibility of using Oct in vivo tissue imaging.
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：R318.51;TP391.41

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