基于低相干光干涉的眼睛光学生物参数测量研究

目的 眼睛的光学生物参数中的眼轴长度（AL）和角膜曲率半径（CR）可以作为预防和监测眼球近视的两个重要参数。为了提高测量眼轴长度的速度与精度和同步实现角膜曲率高精度动态测量，本文提出一种基于低相干光干涉技术眼睛光学生物参数测量的系统。方法 该系统使用旋转光学延迟线快速改变参考光的光程，利用曲率半径为8 mm的标准件标定人眼角膜顶点到靶环之间的距离，利用角膜的干涉信号对相机和数据采集卡进行触发实现同步采集，从而实现眼轴长度的快速测量和精准定位靶环到角膜顶点之间的距离，同时保证成像系统的放大倍率恒定和数据的实时采集。结果 实验结果表明，这种低相干光干涉测量系统，可以实时测量眼轴长度和角膜曲率半径，眼轴长度误差低于40 μm，人眼角膜曲率半径方差为2.082 36×10^-2 μm。结论 该系统能够快速、精准地测量AL和CR，可在近视的预防和监测中发挥重要作用。     

声聚焦层析增强的三维微波热声成像

本文提出了一种提高微波热声断层成像层析能力的方法和装置.基于热声成像原理和声聚焦理论,搭建了由超短脉冲微波源、384阵元环形探测器、声聚焦透镜、384-64通道采集切换系统、精密扫描位移平台构成的微波热声三维成像系统,并实现了模拟样品的断层成像.实验结果表明该系统能够实现亚毫米级分辨率的热声成像,通过声聚焦方法成倍地提高了其层析分辨率.这对推动微波热声CT技术走向临床具有重要的意义.     

生物组织电导率图像的热声重建

本文以微波热声效应为基础,报道了一种重建生物组织电导率相对分布图像的方法。和传统的微波热声像相比,重建得到的组织电导率图像消除了由于微波场能量密度分布不均匀带来的影响,能够准确的反映组织的介电特性差异,实现对肿瘤的早期发现。本文首先从理论上详细推导了获得生物组织电导率分布图像的原理,然后在实验中通过结合已有的脉冲微波成像系统,重建得到了一块肌肉组织的电导率分布图像。实验结果表明利用热声成像技术,组织的电导率分布图像能够被清晰的重建,本研究为推进热声成像技术的实用性打下了理论和实验基础。     

超短脉冲微波高效激发的高分辨率热声成像

微波热声成像综合了微波成像和超声成像的优点,具有很好的穿透深度及较高的图像分辨率。热声成像的激发源通常为基于脉冲调制的亚微秒级脉冲微波,激发能量密度约为几mJ/cm2,激发出的热声信号主频通常为2 MHz,成像分辨率约为500μm。随着热声成像向着临床应用方向发展,能否有效的减小辐射剂量并提高成像分辨率,是热声成像系统设计成败的一个关键因素。为了有效改善微波热声成像中热损伤及分辨率,设计开发了超短脉冲微波热声成像系统,实验结果表明该系统提高了热声转化效率约两个数量级,成像分辨率达到105μm,为热声成像的临床应用铺平了道路。