一、Highly Precise Corneal Surgery and All-Optical Histology with Femtosecond Lasers（论文文献综述）
林宏心[1]（2019）在《基于多光子显微术的肝细胞癌分化等级研究》文中研究说明中国是一个肝病高发的国家,原发性肝癌的发病率高达25.7/100000,而且呈逐年增加趋势。每年约有28万人死于肝癌,占世界死亡人数的53%。迄今为止,肝病的诊断和治疗,尤其是肝癌的诊断和治疗,仍然具有挑战性。肝细胞癌（Hepatocellular carcinoma,HCC）占肝癌总发病率的90%以上。肝细胞癌患者根据肿瘤的分化等级不同,可以有截然不同的治疗反应和总体效果。因此,对肝细胞癌分化等级的清晰准确区分具有巨大的临床价值。目前,肝细胞癌分化等级很难分类,仅仅只依赖于相关病理医生的专业知识和诊断所需要的时间。尽管结合不同的指标,研究人员开发了各种不同的分级和分期系统,用于选择治疗方案和预测预后。但传统的分级系统,最初是为肝病制定的,更多关注的是癌症发展过程中定性而非定量的特征。例如Child-Pugh评分系统,MELD评价系统（终末期肝病模型）,CLIP评分法,Oknda分期系统,TNM分期系统。因此建立基于胶原纤维特征的预测模型具有重要的临床意义。多光子显微术（Multiphoton microscopy,MPM）是基于飞秒激光与生物组织内在成分相互作用后发生激发荧光和谐波产生等非线性光学效应而发展起来的一种新兴的非线性光学成像技术,具有高空间分辨率、低细胞损伤、大成像深度和可应用于组织三维成像等优点。MPM收集到的二次谐波产生（SHG）信号和双光子激发荧光（TPEF）信号提供了常规病理学中所没有的额外的定量信息和特异性,被广泛应用在肝脏的基础研究和临床研究中,已成为生物医学光学领域的研究热点。然而,多光子显微术用于肝细胞癌分化等级研究尚属空白。基于此,本文利用MPM对不同分化等级的肝细胞癌进行深入研究,包括针对肝细胞癌样品信号弱的缺陷开发LSIE-MPM算法,对肝细胞癌高中低分化的图像进行分类,利用卷积神经网络对肝细胞癌的高中低分化等级进行自动区分,将肝细胞癌高中低分化等级同预后建立预测模型。主要内容归纳如下:首先,为了克服肝脏组织内源性信号弱的缺点,本论文结合了卡方变换函数和亮度变换函数模型,开发了低信号增强算法（LSIE-MPM）。该方法首次应用于MPM成像,在植物细胞,新鲜卵巢组织和实时视频等不同类型的MPM图像上验证后,最终应用于不同分化等级的肝细胞癌多光子图像的信号增强。结果表明,LSIE-MPM使多光子图像的信号得到显着增强,有效信息清晰可见,同时避免了激光对样品的损伤。与此部分相关的主要成果发表于Journal of Physics D:Applied Physics,2019,52:285401（SCI-Ⅱ,IF=2.829）。其次,本论文将MPM用于肝细胞癌的石蜡包埋样品,开展了高中低分化等级的无标记分类研究,经过特征提取和特征选择,Mann-Whitney检验和接受者操作特征曲线分析来自肿瘤内胶原的SHG信号。结果显示软件分析与经验丰富的病理学家的诊断之间具有良好的相关性。结合图像特征和临床信息,生成自适应量化算法以自动确定肝细胞癌分化等级。结果表明,MPM可能是临床使用中有前景的自动诊断方法,无需耗时进行组织处理和染色。与此部分相关的主要成果发表于BIOMEDICAL OPTICS EXPRESS,2018,9（8）:3783-3793（SCI-Ⅱ,IF=3.91）。进一步地,本论文开展了MPM和卷积神经网络算法融合的研究,用于区分肝细胞癌的分化等级,以产生创新的计算机辅助诊断方法。基于VGG-16框架的卷积神经网络使用包含TPEF信号和SHG信号的合成图像进行训练。由此产生的肝细胞癌分化等级的分类准确度超过90%。结果表明,MPM和卷积神经网络相结合可以实现各种组织、疾病和其他相关分类问题的无标记自动化方法。与此部分相关的主要成果发表于JOURNAL OF BIOPHOTONICS,2019,12（7）:e201970024（SCI-Ⅱ,IF=3.763）。最后,为了证明肝细胞癌的分化等级与预后密切相关,本论文选取肿瘤内胶原特征的改变与肝外转移和复发两个预后重要指标相结合,建立了一个多元逻辑回归模型:Collagen Score（CS）。CS模型将多光子显微镜下的胶原特征与分化等级等临床信息相结合,对肝外转移和复发的预测准确率分别为95.3%和71.6%。结果表明,胶原纤维可作为稳定且无标记的预后标志物。与此部分相关的主要成果“Collagen Score:A Novel Method for Predicting the Prognosis of Liver Cancer”正在投稿中。总之,通过本论文的研究工作,填补了多光子显微术在肝细胞癌分化等级方面的研究空白,开拓了基于多光子显微术的计算机辅助诊断新方法。
李青松[2]（2019）在《杞精明目汤及胶原交联对结膜胶原蛋白的影响研究》文中认为目的本研究通过2X2析因设计,评价杞精明目汤及结膜胶原交联（CXL）对结膜胶原蛋白的影响;杞精明目汤联合结膜CXL治疗结膜松弛症（CCh）的效果。同时通过2X2析因设计,在动物模型中验证杞精明目汤及结膜胶原交联（CXL）对结膜胶原蛋白的影响。方法1.164名CCh患者随机分成4组（每组41人）:对照组、中药组、CXL组、中药+CXL组。对照组仅手术切除松弛结膜,不施加中药及CXL干预;中药组给予杞精明目汤颗粒制剂口服;CXL组行结膜CXL;中药+CXL组接受口服杞精明目汤颗粒制剂和结膜CXL。3月后切除松弛结膜组织。试验前及试验后3个月,分别对四组进行OSDI量表积分和中医证候积分变化评分,并以OSDI评分进行疗效评价;OCT及共聚焦显微镜检查;切除结膜组织的HE染色、Masson染色和透射电镜病理观察;切除结膜组织中胶原蛋白RT-PCR、Western blot和免疫组织化学检测。2.40只新西兰大白兔结膜松弛造模成功后随机分成4组（每组10只）:对照组、中药组、CXL组、中药+CXL组。对照组无干预;中药组给予杞精明目汤灌胃;CXL组给予结膜CXL;中药+CXL组给予杞精明目汤灌胃和结膜CXL。3月后切除结膜组织。在实验前及实验后3个月,分别进行OCT及共聚焦显微镜检查;切除结膜组织的HE染色、Masson染色和透射电镜病理观察;切除结膜组织中胶原蛋白RT-PCR、Western blot和免疫组织化学检测。结果第一部分 临床试验本研究纳入病例的一般资料如年龄、性别、眼别、病情、病程组间均衡。1.疗效指标1.1 OSDI量表积分:对照组、中药组、CXL组、中药+CXL组治疗前4组均衡,治疗后4组之间差异有统计学意义（F=30.58,P<0.001）,治疗后根据主效应检验及疗效评价从高到低依次为:中药+CXL组>中药组>CXL组>对照组。1.2 中医证候积分:对照组、中药组、CXL组、中药+CXL组治疗前4组均衡,治疗后4组之间差异均有统计学意义（F=18.04,P<0.001）。治疗后根据主效应检验及疗效指标优劣从高到低依次为:中药+CXL组≥中药组>CXL组>对照组。2.临床指标2.1 人眼球结膜OCT成像测量球结膜厚度显示:四组随访前至随访3个月球结膜上皮层厚度差异无统计学意义（F=0.054,P=0.984）,但球结膜固有层厚度（F=51.064,P<0.001）和全层厚度（F=42.084,P<0.001）差异均有统计学意义。随访1、2、3月时四组球结膜固有层厚度和全层厚度差异均有统计学意义（P<0.001）。随访1、2、3月时四组间球结膜固有层厚度和全层厚度LSD多重比较及主效应检验显示中药+CXL组及CXL治疗两组厚度显着高于对照组及中药组。2.2 共聚焦显微镜:对照组球结膜固有层胶原纤维排列稀疏;中药组球结膜固有层中胶原纤维排列松散、紊乱;CXL组和中药+CXL组球结膜固有层胶原纤维排列较对照组致密。3.实验指标3.1 HE染色和Masson染色:对照组球结膜固有层胶原纤维排列稀疏、紊乱;中药组球结膜固有层中胶原纤维排列松散,细胞数量较对照组略增多;CXL组和中药+CXL组球结膜固有层胶原纤维排列较对照组致密,细胞量更多。3.2 透射电镜检查通过Image-Pro-Plus 6.0图像分析系统对结膜胶原纤维直径进行测量:对照组与CXL组、中药+CXL组比较差异有统计学意义（P<0.001）,中药组与CXL组、中药+CXL组间差异有统计学意义（P<0.001）。主效应检验显示,采用CXL治疗胶原纤维直径值有明显变化。3.3 RT-PCR检测显示:Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白mRNA的相对表达含量,四组之间差异有统计学差异（FⅠ=213.029,FⅢ=887.175,P<0.001）;四组间比较显示,对照组与CXL组相比差异无统计学意义,其他组间比较均有统计学差异（P<0.001）。单独效应检验显示,采用中药治疗能增加Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白mRNA的相对表达含量,中药联合CXL治疗更明显。3.4 WB检测显示:Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的相对表达含量,四组之间差异有统计学意义（FⅠ=278.85,FⅢ=79.32,P<0.001）;四组间比较各组之间均有统计学差异（P<0.01）。主效应及单独效应检验显示,采用中药及CXL治疗均能增加Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的相对表达含量,中药联合CXL治疗更明显。3.5 免疫组化使用Image-Pro-Plus 6.0图像分析系统对染色结果分析得到结膜组织中Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白染色光密度值:四组眼结膜样本中Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白平均光密度值差异有统计学意义（FⅠ=166.426,FⅢ=170.78,P<0.001）;四组间比较,对照组与中药组、中药+CXL组比较差异均有统计学意义（P<0.001）,CXL组与中药组、中药+CXL组比较差异均有统计学意义（P<0.001）,而对照组与CXL组、中药组与中药+CXL组之间差异无统计学意义（P>0.05）。主效应检验显示,采用中药及中药联合CXL治疗变化明显。第二部分动物实验本研究纳入造模成功后动物一般资料如年龄、性别、病情、病程组间均衡。1.兔眼球结膜OCT成像测量球结膜厚度显示:四组干预前至干预3个月分别测量球结膜上皮层厚度差异无统计学意义（F=0.506,P=0.681）,但固有层厚度（F=8.859,P<0.001）和全层厚度（F=7.703,P<0.001）差异均有统计学意义。干预1、2、3月时四组球结膜固有层厚度和全层厚度差异均有统计学意义（P<0.001）。干预1、2、3月时四组间球结膜固有层厚度和全层厚度LSD多重比较及主效应检验显示中药+CXL组及CXL治疗两组厚度显着高于对照组及中药组（P<0.001）。2.共聚焦显微镜:对照组结膜固有层纤维排列紊乱,中药组结膜固有层胶原纤维含量增多,CXL组较对照组更紧密,CXL+中药组结膜固有层纤维排列更为紧密。3.HE染色及Masson染色观察显示:对照组结膜胶原纤维排布松散,偶有断裂情况,中药组结膜组织胶原纤维增多,CXL组胶原纤维排布较密,胶原纤维较粗,中药+CXL组胶原纤维含量较多,胶原纤维排布紧密,胶原纤维粗。4.透射电镜检查通过Image-Pro-Plus 6.0图像分析系统对结膜胶原纤维直径进行测量:对照组与CXL组、中药+CXL组比较差异有统计学意义（P<0.001）,中药组与CXL组、中药+CXL组间差异有统计学意义（P<0.001）。主效应检验显示,采用CXL治疗胶原纤维直径值有明显变化。5.RT-PCR检测显示:Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白mRNA的相对表达含量,四组之间差异有统计学差异（FⅠ=2182.228,FⅢ=1029.534,P<0.001）;四组间比较显示,对照组与CXL组相比差异无统计学意义（P>0.05）,其他组间比较均有统计学差异（P<0.001）。单独效应检验显示,采用中药治疗能增加Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白mRNA的相对表达量,中药联合CXL治疗更明显。6.WB检测显示:Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的相对表达含量,四组之间差异有统计学意义（FⅠ=104.81,FⅢ=83.55,P<0.001）;四组间比较显示,除Ⅰ型胶原蛋白的相对表达含量中药组与中药+CXL组比较差异无统计学意义（P>0.05）,其他各组间Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的相对表达含量差异均有统计学意义（P<0.01）。主效应及单独效应检验显示,采用中药治疗能增加Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的相对表达含量,中药联合CXL治疗更明显。7.免疫组化使用Image-Pro-Plus 6.0图像分析系统对染色结果分析得到结膜组织中Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白染色光密度值:四组眼结膜样本中Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白平均光密度值差异有统计学意义（FⅠ=331.077,FⅢ=207.257,P<0.001）;四组间比较,对照组与CXL组比较、中药组和中药+CXL组比较差异无统计学意义（P>0.05）,其余各组两两比较均有统计学意义（P<0.001）。主效应检验显示,采用中药治疗能增加Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的表达量,中药联合CXL治疗更明显。结论1.杞精明目汤和结膜胶原交联均可以改善结膜松弛症患者的症状;2.杞精明目汤可以增加结膜组织胶原蛋白的相对表达含量,胶原交联运用于结膜组织,可增加结膜胶原纤维的直径;3.胶原蛋白可以作为结膜松弛症治疗的新靶点;4.杞精明目汤可以上调结膜组织中Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的表达,可能是其治疗结膜松弛症的作用机制之一;5.杞精明目汤联合结膜胶原交联可更有效的治疗结膜松弛症。
丁磊[3]（2018）在《基于扫频光学相干层析成像的光纤复合探测技术研究》文中研究指明光学相干层析成像（Optical Coherence Tomography,OCT）是一种无创成像技术,用于对组织等散射介质的截面进行微米级别分辨率的成像。扫频OCT（Swept-Source OCT,SS-OCT）是由频域OCT（Frequency-Domain OCT,FD-OCT）技术演变而来。与传统的时域OCT（Time-Domain OCT,TD-OCT）相比,SS-OCT在成像的分辨率、深度和灵敏度等性能指标上具有明显优势,已成为该领域研究热点,并伴随着生物医学探针的发展使得SS-OCT技术在体内多参量探测成为可能。本论文针对SS-OCT光纤复合探测技术进行了研究,具体的研究内容与主要工作概括如下:（1）基于现有OCT技术的研究成果,以SS-OCT为理论基础,设计并搭建一套SS-OCT系统。该系统光源采用自制扫频光源,在扫频速率2 kHz下中心波长为1300 nm,扫频范围70 nm,输出光功率5.4 mW。该系统性能指标:空气中轴向分辨率为10.65μm,最大成像深度为1.58 mm,系统灵敏度85 dB。利用该系统对叠加玻片成像,且对其结果在成像分辨率、深度和灵敏度方面进行分析研究。（2）研究了SS-OCT系统中光源对成像质量的影响,提出了通过采用组合量子阱SOA（QW-SOA）和量子点SOA（QD-SOA）的方式,研制新型扫频光源的方法。对比研究不同的组合模式,采用并联QW-SOA和QD-SOA的方式能够最有效的扩宽扫频范围,研究了扫频光源在调谐滤波器不同频率的驱动信号下扫频范围,瞬时线宽,平均光功率的变化,为进一步优化扫频光源性能,提高SS-OCT复合探测系统的成像质量提供了参考意义。（3）研究了基于组合型SOA扫频光源的输出特性,由于QW-SOA与QD-SOA相同波段宽带光信号在进行并联耦合时产生的色散衰减对扫频光源的输出特性产生影响,从而降低成像过程中该波段所对应探测的图像质量。针对此问题,提出采用波分复用耦合加光纤延迟线的方法,最大限度的降低了这种衰减对扫频光源输出信号的影响,提高了光源的平坦度。与传统耦合方式对比实验得出,该方法能将耦合过程中6 dB的光信号衰减降低至2 dB。同时,光纤延迟线的使用能够提高光源信号的探测效率。对多层玻片成像实验研究表明,系统轴向分辨率为3.89μm,成像深度约为1.59 mm,系统灵敏度为105 dB。（4）传统SS-OCT技术探测功能单一,无法对体内成像过程中机体的状态实时监测,本论文提出了适合用于多参量探测的SS-OCT复合探针技术。该探针基于三芯光纤（Three Core Fiber,TCF）和光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating,FBG）,对其工作原理和基本结构进行理论分析,提出了三芯光纤与单模光纤错位熔接结构的Mach-Zehnder（M-Z）干涉仪,利用紫外激光器和相位掩模法在单模光纤上刻写光栅,研制出具备同时对二维方向弯曲和温度、二维方向弯曲和脉搏、折射率和温度、折射率和脉搏进行探测的复合探针。研究了将三芯光纤的偏芯纤芯和中轴线纤芯分别与单模光纤进行熔接研制出两种复合探针,进行了工作理论模型分析,将复合探针对弯曲度,温度,折射率,脉搏的传感特性进行对比实验研究。实验结果表明,利用三芯光纤的偏芯纤芯与单模光纤纤芯错位熔接研制的复合探针,其弯曲灵敏度是利用中轴线纤芯与单模光纤纤芯错位熔接的复合探针的4倍。（5）研究了探针在SS-OCT复合探测系统中的应用,设计并搭建了SS-OCT复合探测系统的完整结构并对其进行实验研究,提出基于Faraday旋转镜的探测臂增强理论与模型。对比实验表明,系统使用了增强探测臂后,其弯曲度,温度,折射率和脉搏的灵敏度提高了2倍,并且探针透射谱对比度增加约1.5倍,提高了系统的灵敏度和稳定性。进行传感探测的同时,对比研究系统在多层玻片,手指和昆虫翅膀成像,结果表明实际轴向分辨率为4.1μm,成像深度2.4 mm,实现了系统多参量的复合探测。
薛冬冬[4]（2016）在《高能皮秒脉冲固体激光对乳猪皮肤组织的气化效应研究》文中认为研究背景及目的:清创是创面治疗的第一步,清创的质量直接影响后续治疗的效果。理想的清创效果是清除全部坏死及感染组织的同时,最大程度的保留健康组织,即精确清创。目前临床上,外科手术是最常使用的清创方法,坏死组织的清除层次及范围依靠医师的主观判断,难以保证清创的精确性。随着人们对创面认识的深入,一些新式的清创方法如酶解清创、生物清创、自溶清创、超声清创、“水刀”清创等的研究与应用逐渐开展与深入。但上述清创方法均有其不足以及限制,尤其是在清创精确性方面有着较大的缺陷。激光是受激辐射发光,它具有方向集中、能量密度大等特点,按照工作状态,可分为连续激光和脉冲激光。激光与生物组织相互作用可引起热效应、压强效应、生物刺激作用等多种激光生物效应。连续激光用于气化烧伤坏死组织的报道在国内外均有报道,但都暴露了热损伤过大导致植皮成功率不高或激光手术失败需多次手术的问题。有研究表明,短脉冲激光是一种精确可控的清创方法,当脉冲激光的脉宽小于热传导时间（热弛豫时间）时,受照组织将瞬间气化而对周边的热损伤可降至最低,提高单脉冲能量可明显提高其气化组织的效率。高能皮秒（ps）激光是脉宽仅为10-12s的短脉冲激光,组织气化范围可控,有可能实现精确清创的目的。关于单脉冲能量高达100m J,脉宽窄至30ps或更窄的脉冲激光应用于临床清创未见文献报道,所以对这种高能短脉冲激光的临床应用尚有很多未知。因此,本实验使用高能皮秒（ps）脉冲激光辐照乳猪皮肤组织,探索在单脉冲能量,脉冲次数单因素变化时高能皮秒激光对皮肤组织的作用规律。本实验还对高能皮秒（ps）、飞秒（fs,10-15s）激光辐照皮肤组织时的温度场变化进行了初探,以期为将来短脉冲激光用于高精度高效率创面清创奠定一定基础。研究方法:1.使用Ansys软件建立激光辐照皮肤的热响应模型,针对高能量密度的1064nm连续激光和单脉冲激光进行数值模拟,分析比较连续激光和单脉冲激光的优缺点。2.实验分为正常皮肤组和全层烫伤皮肤组,制作巴马小香猪离体皮肤、全层烫伤皮肤模型。3.按照单脉冲能量0（对照）、20mJ、40mJ、60mJ、80mJ、100mJ,每次辐照时间2s、5s、10s进行分组,组合形成18种激光剂量辐照正常离体皮肤,每组重复3次。全层烫伤皮肤组与正常皮肤组实验条件相同。4.使用功率计对激光器的输出能量进行检测,分别设置激光器输出能量为0mJ、10mJ、20mJ、30mJ、......、100mJ,形成11组激光能量,每组重复三次测量,明确激光器的能量输出误差。使用激光波长计对实验所用激光器输出波长进行验证,使用超短激光脉宽测量仪测量激光器输出脉宽。5.将K型热电偶固定于皮肤标本的背部,温度测量仪观察记录激光辐照时及辐照结束后一段时间内,光斑处及距离光斑2mm处的温度变化曲线。6.使用超景深显微镜即时观察记录气化区深度及直径。7.取受照皮肤组织常规制作组织切片,HE染色,请有资质的病理医师显微镜下观察,获取气化区之外热损伤范围的数值。8.采用两因素方差分析对5个能量组的3个时间分类的气化区宽度和深度最大值以及凝固带宽度最大值进行差异性比较。如果方差分析的结果显示组间差异,采用Bonferroni进行两两比较,探讨两组是否有统计学差异。根据上述数据绘制量效关系曲线,分析其作用规律及临床意义。结果:1.数值模拟结果显示,相较于脉冲激光,连续激光需要更高的能量才能使皮肤碳化,但碳化深度更深,连续激光作用下二维效应（热量沿水平方向扩散）明显;脉冲激光作用下,皮肤纵向温度梯度大,碳化深度浅,温度下降速度更快,二维效应可以忽略,对激光辐照区域以外的皮肤几乎无损害。2.实验过程中,使用功率计对激光能量进行检测,结果显示,皮秒激光器输出能量误差为±0.42mJ,飞秒激光器能量输出误差为±0.37mJ。波长计检测结果显示,实验所用皮秒激光器和飞秒激光器的输出波长为1064nm;超短激光脉宽测量仪测量结果显示,本实验所选皮秒激光器输出脉宽为30ps,飞秒激光器输出脉宽为70fs。3.温度数据显示,光斑处温度随单脉冲能量与辐照时间呈正相关,距光斑2mm处温度升高仅1-2℃。4.肉眼观察:激光照射皮肤组织时,可闻及“啪啪”连续声响,激光器输出能量增加到一定程度时,可看到组织溅射。激光输出能量较小时,受照皮肤组织无肉眼可见改变,或出现靶点发白或发黄的改变,约5min内消失;随激光器输出能量及辐照时间的增加,受照皮肤组织隆起,继而炭化、气化,出现圆形或类圆形气化区,周围组织发白或发黄,变形。5.超景深显微镜观察:在正常离体皮肤实验组,除对照组与20mJ能量组无明显皮肤损害,其余各组均可肉眼或显微镜下见组织气化区,且气化作用的效应程度与单脉冲能量和每次辐照时间呈正相关趋势。平均气化区直径为（1168.85±188.57μm）（范围为740.661455.32μm）,平均气化区深度（412.16±289.84μm）（范围为106.441314.80μm）。在离体皮肤全层烫伤模型实验组,对照组与20mJ能量组未见明显皮肤损害,平均气化区直径为（1180.0±179.3μm）（范围为810.21398.5μm）,平均气化区深度为（426.9±223.3μm）（范围为100.7792.7μm）。6.组织切片HE染色结果显示,正常离体皮肤实验组,平均凝固区宽度（141.10±47.68μm）（范围为65.35-238.73μm）,最大凝固区宽度为（217.0±19.9μm）。7.实验结果显示,凝固区范围小于100μm的最大激光剂量为80m J×2s组,在此激光剂量时,气化区宽度为（1257.9±22.3μm）,气化区深度为（262.6±15.6μm）,凝固区宽度为（99.5±2.1μm）。即激光剂量≤160m J×s时,凝固区范围小于100μm。结论:1064nm波长30ps脉宽Nd:YAG激光对乳猪皮肤组织有较强的气化作用,热量沿水平方向的传递较弱。用该激光气化目标皮肤组织时,对健康组织热凝固效应可控制在百微米级范围,该技术有望为精确清创提供依据。
王纬超[5]（2011）在《生物医学光子学成像的若干关键技术研究》文中研究表明作为一种非入侵、无损、高分辨率的成像方法,生物医学光子学成像技术近年来发展迅速,成为生命科学领域与光学领域的研究热点。本文采用理论分析、模拟、实验及应用相结合的研究方法,对生物医学光子学成像中的若干关键技术展开研究,着重对自适应相位补偿的超短脉冲双光子显微成像技术和共路频域光学相干层析成像技术进行分析,提供了在组织成像、内窥、外科手术引导成像等方面应用受限的解决方案。首先本文从非线性光学出发介绍了双光子显微成像技术的理论及其优势,对自适应相位补偿（同时补偿低阶色散和高阶色散）的超短脉冲（10 fs）双光子成像系统进行了详细阐述,展现了在补偿后超短脉冲获得的一系列优势;首次对双光子显微成像中的高阶色散进行理论推导和量化分析,通过分析超短脉冲双光子系统中光学材料和棱镜对的色散,发现了整个系统高阶色散的来源;整理了双光子显微系统中使用长脉冲和短脉冲的优劣,并证明了在生物医学成像应用中,超短脉冲在没有进行自适应补偿的情况下,效率和激发强度甚至低于长脉冲情况。然后本文从光学层析成像的理论基础出发介绍了频域光学相干层析成像的原理和特点,对基于共路的光学相干层析成像系统进行了详细的描述;首次提出并分析了三种不同的共路光学相干层析成像系统中光纤束内窥探头的聚焦系统,还对系统的信噪比进行分析从而对探头的结构进行参数优化;首次对光学相干层析成像技术添加了拓扑补偿和运动补偿功能,为表面拓扑差异过大导致OCT应用受到限制以及外科手术引导中组织无意识的跳动和运动造成成像伪影导致错误引导手术等问题提供了有效的解决方案。综上所述,本文解决了生物医学光子学成像中某些关键技术问题,为其更好更广泛的在组织成像、内窥以及外科手术引导成像奠定了基础。
买志彬[6]（2010）在《FEMTO LDV飞秒激光辅助LASIK术后角膜形态和视觉质量的研究》文中进行了进一步梳理第一部分FEMTO LDV飞秒激光制作LASIK角膜瓣相关因素分析目的观察LASIK术中应用FEMTO LDV飞秒激光制作角膜瓣的特点,评估影响角膜瓣厚度及直径的相关因素。方法对130人（260只眼）进行研究,其中预设角膜瓣厚度90μm组26人52只眼,预设值为110μm组104人208只眼。预计角膜瓣直径8.5mm到9.5mm。术中应用卡尺测量角膜瓣直径,与预设角膜瓣直径进行差异性分析,并与术前角膜中央最大K值、术前角膜厚度、年龄的相关性进行回归分析。术后1周使用傅立叶域光学相干断层扫描仪（OCT）测量角膜瓣的厚度,与预设角膜瓣厚度进行差异性分析,并与术前角膜中央最大K值、角膜中央厚度、年龄、眼压以及角膜瓣直径进行相关分析。结果90μm角膜瓣组平均厚度为95.12士7.65（75.50～109.50）μm, 110μm角膜瓣组平均厚度为104.81±3.09（95.75～112.50）μm。左右眼间角膜瓣厚度差异无统计学意义（t110μm.=-1.223,t90μm=-1.343,P>0.05）.两组角膜瓣厚度与术中制作角膜瓣直径呈负相关（rl10μm=-0.363,r90μm=-0.434,P<0.01）,与患者术前年龄,角膜厚度,角膜中央最大K值以及眼内压均无明显相关性（rl10μm=-0.160,0.054,-0.011,-0.363；r90μm=-O.024,0.074,-0.212,-O.434,a11 P>0.05）.术中角膜瓣直径与术前角膜中央最大K值及角膜厚度呈正相关（p<0.001,p<0.05）。最常见并发症为角膜瓣缘出血,未影响激光消融。结论FEMTO LDV飞秒激光制作角膜瓣预测性好、并发症少,且角膜瓣厚度不受术前角膜厚度及角膜中央最大K值影响。第二部分FEMTO LDV飞秒激光和Hansatome机械角膜刀制瓣辅助LASIK术后角膜共焦显微镜下改变对比分析目的评估并对比分析FEMTO LDV飞秒激光及Hansatome机械角膜刀制瓣辅助LASIK术后角膜细胞形态。方法行FEMTO LDV飞秒激光制瓣辅助LASIK手术10人（20只眼）,同期行Hansatome机械角膜刀制瓣LASIK手术9人（18只眼）。分别于术前及术后1周,1月,3月应用HRTIII共聚焦显微镜检测角膜中央及角膜瓣边缘的形态学变化,并对比两种制瓣方式术后角膜细胞形态学的异同。结果术后1周,1月,3月时裂隙灯检查所有眼均未见角膜瓣皱褶发生。两组术后浅基质细胞密度较术前均明显减少（all P<0.001）。Hansatome组术后角膜上皮厚度早期有增厚表现,3月时接近术前厚度；FEMTO LDV组上皮厚度手术前后无明显变化。所有眼均可在切削面见到高反光颗粒,其密度FEMTO LDV组术后明显少于Hansatome组（FEMTO LDV vs Hansatome,t1w=-13.505, t1m= 11.900, t3m=-14.084, all P<0.001）。两组术后1周时均观察到角膜细胞形态改变,在切削界面后见角膜细胞激活,3月时基质细胞激活减少。FEMTO LDV组术后神经纤维的再生早于Hansatome组。FEMTO LDV组术后1周时,角膜瓣的边缘清晰、整齐。术后3月时,飞秒激光组周边角膜基质高反光,并有不规则的纤维化,提示较强的创伤愈合的过程,而机械角膜刀组角膜瓣边缘基质反光较弱,呈现较轻的纤维化。结论FEMTO LDV飞秒激光制瓣术后神经纤维再生早,角膜瓣边缘瘢痕化改变明显于Hansatome机械角膜刀。第三部分飞秒激光与机械角膜刀制瓣辅助LASIK术后视觉质量对比研究目的评价FEMTO LDV飞秒激光及Hansatome机械角膜刀制瓣辅助LASIK术后有效性,预测性,安全性；对比分析对比敏感度并结合眩光测试以及波前像差的变化,评价患者的视觉质量。方法应用Technolas217z100准分子激光系统治疗近视患者98人（196只眼）,接受FEMTO LDV飞秒激光制瓣92只眼（46人,等效球镜（SE）-6.88±1.65D）,同期接受Hansatome微型角膜刀制瓣104只眼（52人,等效球镜（SE）-6.78±1.05D）,制瓣后均行波前像差引导的准分子激光切削术。分别于术前、术后1周、1月、3月检测两组患者裸眼视力、最佳矫正视力、显然验光、对比敏感度、眩光对比敏感度以及高阶像差。结果（1）视力：术后1周,飞秒激光组的裸眼视力（UCVA）达到或高于最佳矫正视力（BSCVA）的有59/92（64.13%）,机械角膜刀组有76/104（73.08%）；3月时飞秒激光组UCVA>BSCVA的有86/92（93.48%）,机械角膜刀组为96/104（92.31%）。（2）屈光度：术后1周时屈光度飞秒激光组为+0.49D,角膜刀组为+0.35D；术后3月飞秒激光组屈光度为+0.16D,角膜刀组为-0.15D。（3）对比敏感度：飞秒激光组明视下对比敏感度（CS）手术前后的差异无统计学意义,暗视下对比敏感度术后1周时最低,1月时CS值已达术前。（4）眩光的影响：FEMTO LDV组明视下眩光未对CS造成明显影响。暗视下术后1周时CS受眩光影响最明显,在1.5、3.0、6.0、18.0cpd处引起CS下降（P<0.05）。术后1月及3月时眩光均未引起CS的下降。术后明视下眩光对两组患者CS的影响没有显着差异。暗视下3月时,在中低空间频率（1.5、3.0、6.0cpd） FEMTO LDV组CS值高于Hansatome组。（5）高阶像差：FEMTO LDV组总高阶像差（HOA）,三阶像差及彗差的均方根值（RMS）术后1周,1月时较术前增加（p<0.05）,至3月时与术前的差异无统计学意义。四阶像差及球差术后各期RMS值均高于术前,差异有统计学意义（p<0.05）。术后3月时FEMTO LDV组HOA及彗差均低于Hansatome组（P=0.045,P=0.047）。球差、三叶草两组间均差异无统计学意义（P>0.05）。结论飞秒激光辅助LASIK手术可减少术后高阶像差的增加,获得较好的视觉质量,术后CS优于机械角膜刀组,与术后两组高阶像差不同有关。
刘立新[7]（2006）在《荧光多参量显微技术研究》文中研究说明荧光光谱技术和荧光显微技术已经发展成为生物医学领域的强大工具。将荧光光谱学参数和荧光显微测量相结合既提供了高度的分子结构特异性和微环境变化信息，又提供了高的空间分辨率。生物医学发展对检测和成像系统的一个要求是在一次测量中能以很高的灵敏度和特异性得到多种功能信息。荧光光谱测量可以鉴别不同的荧光团种类；荧光寿命测量可以对荧光分子所处微环境的pH值、离子浓度(Ca2+、Na+等)、氧压等生理生化参数进行定量分析，而且对于鉴别光谱严重重叠的多组分荧光团非常有用。因此，同时光谱和时间分辨可以提供不同的对比机制和互补的功能信息，引起了人们的广泛关注。生物医学发展对检测和成像系统的另一个要求是能够无损、实时监测活体细胞的动态过程。多焦点多光子显微术（MMM）可以实现样品的三维快速多光子激发荧光显微成像，并具有对活体样品损伤小，成像深度大，图像信噪比高等优点。目前已经实现了MMM与荧光寿命测量相结合的快速成像，但时间分辨率不够高，更为突出的问题是不能给出光谱分辨信息。针对这些难以解决的问题，本论文主要完成了以下几方面的研究工作： 1．进一步阐明了与本课题密切相关的荧光显微术的理论与技术问题。 2．提出了一种两维空间同时光谱分辨技术，并讨论了两维离散点获得最佳光谱分辨率的方法。该技术实现了在一个面阵探测器上同时记录两维空间的光谱图像，扫描效率随激发点数线性提高。利用它可同时获得样品的荧光光谱和二次谐波图像。 3．参与设计和研制了一台重复频率达到1MHz、可用于两维空间探测的皮秒同步扫描相机，发展了基于扫描相机的时间分辨单／双光子激发荧光光谱技术，可同时获取样品的荧光光谱信息和寿命信息，并埘扫描相机的扫描速度、时间分辨率及非线性等进行了标定。 4．实现了一种基于同步扫描相机的两维空间同时光谱和时间分辨技术，把所获得的离散点的时间分辨光谱图像看作是在两维空间的取样值，通过对样品的三
张运海[8]（2006）在《准分子激光视觉光学矫正关键建模技术研究》文中指出近年来准分子激光角膜屈光手术、眼波前像差的测量技术迅速发展,当前波前像差引导的个体化切削技术成为研究的热点问题。论文系统研究了准分子激光视觉光学矫正中涉及到的关键建模技术,并将这些建模技术应用到国产准分子激光视觉光学矫正装备中,论文主要内容如下:1.计算分析了大瞳孔直径下调制传递函数MTF与高阶像差的关系,用波前像差图和调制传递函数MTF分析了某些像差的组合对视觉质量的影响情况。2.从理论上建立了由眼底发出的测试波前斜率测量值重建波前曲面（数值上等于波前像差）的模型。深入研究了带标准化因子的Zernike多项式的性质;针对主观式像差仪波前斜率采样方案,提出了采用带标准化因子的Zernike多项式对眼测试波前进行重建的数学模型;提出了两种求解方法,即基于Householder变换求解法和基于Gram-Schmidt正交化求解法,用于确定重建模型中的未知模式系数;推导出了该波前重建模型对斜率测量误差的传递系数。3.研究了准分子激光矫正屈光不正的关键模型。采用超环面（toroidal surface）建立起规则散光下的角膜曲面模型方程;定量研究了手术光学区屈光不正两种通用的矫正模型,一种模型适用于单纯近视、复性近视散光、单纯近视散光的矫正,另一种模型适用于单纯远视、复性远视散光、单纯远视散光的矫正;另外,作为影响手术效果的重要因素,提出了一种用于光学区直径和过渡区宽度均可调节时过渡区角膜切削量的计算模型。4.研究了波前像差引导的个体化切削技术中的关键模型。使用改变光程的方法建立起波前像差与角膜切削量之间的关系,并对像差矫正模型进行计算仿真;深入研究了小光斑准分子激光飞点扫描模型,对飞点扫描过程进行计算仿真;提出了中心偏移和旋转情况下剩余像差计算模型,为定量研究切削中心定位精度对像差矫正的影响提供了依据。5.根据论文中的关键模型,与有关单位合作,研制出了准分子激光人眼像差矫正系统,该系统目前已投入临床应用;临床报告表明,系统在矫正屈光不正时效果显着且安全,在像差矫正时有效、安全。
安源[9]（2004）在《光学相关层析成像技术与宽带光源的理论和实验研究》文中研究表明光学相关层析成像（OCT. Optical coherence tomography）是近十几年发展起来的高分辨率动态无损检测活体生物组织断层或立体图像的新技术。使用宽带生物窗口频段红外光源,通过相关门和共焦结构的筛选,取得携带传输介质信息的弹道光子和最少散射次数光子作为成像信号,图像分辨率达到微米量级。还具有体积小,造价低和光纤内窥镜型适于人体内腔导入探查等优点,良好的临床应用前景使其迅速成为光学领域研究热点之一。 本文对与OCT 成像质量相关的光子传输规律及其与图像误差和噪声的关系等理论问题进行了深入分析,力求用简洁的数学语言给出定量结论。用生理解剖学和血流动力学数据说明了提取癌症病灶区血液循环和新陈代谢参数进行功能成像对癌症的特异性诊断意义,并对参数检测的具体方法进行了方案设计,论证了用形态学和循环代谢双判据分析早期诊断癌症的可行性。实验研究方面,用所建立的实验OCT 系统进行了生物组织成像,对试验中出现的同步问题和与扫速有关的噪声问题,提出了解决方案并得到了好结果。使用高渗制剂进行了提高成像深度和对比度的实验,用数字图像处理方法进行了分离空气与组织界面实验,提高了图像对比度和观测深度。最后,采用激光抽运光纤产生SRS 和其他非线性效应的方法,实验获得了超宽带光输出。 主要创新点为: 1.首次用能量守恒的矢量合成理论解释了OCT 探测中背向散射光束的叠加和散斑形成过程。指出OCT散斑不是通常意义的空间干涉幅度散斑而是不同相位散射光干涉时能量匹配引起时域能量起伏造成的能量散斑。 2.首次提出了用内窥镜ODT 技术形成组织细胞形态学和与癌症病理特征密切相关的循环代谢改变双指标判据,提高癌症早期诊断可靠性的技术方案,并对可行性进行了分析论证。 3.首次提出了用高功率激光二极管抽运的光纤受激拉曼散射频移结合其他非线性效应共同扩展入射光频带,形成小型化、低噪音的宽带OCT 光源以提高图像分辨率的方案,进行实验研究并得到超宽带输出。 4.首次将散射延时引入到多次散射光的成像误差理论,并指出“散射延时相关的定位误差”往往大于散射角度引起的定位误差,是多次散射引起像素点扩散的主要原因。 5.首次使用葡萄糖与丙三醇混合高渗制剂进行了提高OCT 成像深度和图像对比度的试验,并得到使用混合溶液较丙三醇可提高人群敏感度的初步结果。
二、Highly Precise Corneal Surgery and All-Optical Histology with Femtosecond Lasers（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、Highly Precise Corneal Surgery and All-Optical Histology with Femtosecond Lasers（论文提纲范文）
（1）基于多光子显微术的肝细胞癌分化等级研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 绪论 |
| 第一章 多光子显微术的基本原理及实验装置 |
| 第一节 引言 |
| 第二节 多光子显微术的基本原理 |
| 第三节 多光子显微术的实验装置 |
| 第四节 本章小结 |
| 第二章 肝细胞癌多光子低信号增强算法 |
| 第一节 引言 |
| 第二节 材料与方法 |
| 第三节 结果与讨论 |
| 第四节 本章小结 |
| 第三章 肝细胞癌高中低分化等级的区分 |
| 第一节 引言 |
| 第二节 材料与方法 |
| 第三节 结果与讨论 |
| 第四节 本章小结 |
| 第四章 卷积神经网络对肝细胞癌不同分化等级的自动识别 |
| 第一节 引言 |
| 第二节 材料与方法 |
| 第三节 结果与讨论 |
| 第五节 本章小结 |
| 第五章 肝细胞癌分化等级对预后的预测模型 |
| 第一节 引言 |
| 第二节 材料与方法 |
| 第三节 结果与讨论 |
| 第五节 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）杞精明目汤及胶原交联对结膜胶原蛋白的影响研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 英文缩略词 |
| 引言 |
| 第一部分 杞精明目汤及胶原交联对结膜松弛症球结膜胶原蛋白的影响研究 |
| 1 临床资料 |
| 1.1 研究对象设计 |
| 1.2 伦理学原则 |
| 1.3 临床汤剂 |
| 1.4 实验仪器 |
| 1.5 实验试剂 |
| 1.6 实验抗体 |
| 1.7 溶液配制 |
| 2 试验方法 |
| 2.1 样本量的计算 |
| 2.2 临床分组 |
| 2.3 OSDI量表评分 |
| 2.4 中医证候积分 |
| 2.5 试验操作 |
| 2.6 技术路线 |
| 2.7 数据采录 |
| 2.8 统计学方法 |
| 3 结果 |
| 3.1 四组纳入病例及脱落病例数据集 |
| 3.2 四组患者眼别、性别、年龄一般资料组间均衡性检验 |
| 3.3 四组患者OSDI量表积分及中医证候积分疗效指标 |
| 3.4 四组患者临床观察指标 |
| 3.5 四组患者实验室指标 |
| 4 讨论 |
| 4.1 临床疗效 |
| 4.2 临床指标 |
| 4.3 实验室指标 |
| 5 小结 |
| 第二部分 杞精明目汤及胶原交联对兔眼球结膜胶原蛋白的影响研究 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 实验材料 |
| 1.2 实验方法 |
| 1.3 技术路线 |
| 1.4 统计学方法 |
| 2 结果 |
| 2.1 兔眼结膜组织的眼前节OCT图像 |
| 2.2 兔眼结膜组织的共聚焦显微镜观察 |
| 2.3 兔眼结膜组织的HE染色结果分析 |
| 2.4 兔眼结膜组织的Masson染色结果分析 |
| 2.5 兔眼结膜组织的电镜观察 |
| 2.6 兔眼结膜组织中胶原蛋白m RNA相对表达含量的RT-PCR检测 |
| 2.7 兔眼结膜组织中胶原蛋白的WB检测 |
| 2.8 兔眼结膜组织中胶原蛋白的免疫组织化学检测 |
| 3 讨论 |
| 4 小结 |
| 创新点 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录一:文献综述 胶原交联技术在眼表疾病的研究进展 |
| 参考文献 |
| 附录二:在研期间公开发表的论文之一 龙胆五苓合剂治疗急性闭角型青光眼的临床观察 |
| 附录三:在研期间发表的论文摘要 |
| 附录四:科研成果和学术活动 |
| 附录五:伦理审查批件 |
（3）基于扫频光学相干层析成像的光纤复合探测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 OCT技术概述 |
| 1.3 OCT技术的发展与现状分析 |
| 1.3.1 时域OCT系统的发展 |
| 1.3.2 频域OCT系统的发展 |
| 1.3.3 扫频OCT系统的发展 |
| 1.3.4 OCT探针的发展 |
| 1.4 典型OCT方案的比较 |
| 1.5 本文的主要研究内容和结构安排 |
| 1.5.1 本文的主要研究内容 |
| 1.5.2 论文结构安排 |
| 第2章 扫频OCT基本理论及其成像研究 |
| 2.1 扫频OCT系统设计思想 |
| 2.1.1 波长选择 |
| 2.1.2 系统光源 |
| 2.2 扫频OCT系统主要性能参数 |
| 2.2.1 信噪比和灵敏度 |
| 2.2.2 成像速度和成像深度 |
| 2.2.3 轴向分辨率和横向分辨率 |
| 2.3 数据处理 |
| 2.3.1 噪声的处理 |
| 2.3.2 重采样算法处理 |
| 2.4 k-clock信号模块研制与实验研究 |
| 2.4.1 k-clock信号发生原理 |
| 2.4.2 k-clock信号特性分析 |
| 2.5 扫频OCT系统搭建与实验研究 |
| 2.5.1 扫频激光光源 |
| 2.5.2 干涉仪的设计和搭建 |
| 2.5.3 光谱探测及信号处理平台 |
| 2.5.4 成像结果与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于OCT的扫频光源研制 |
| 3.1 激光基本原理 |
| 3.2 扫频光源主要性能参数 |
| 3.2.1 扫频范围 |
| 3.2.2 相干长度和图像深度 |
| 3.2.3 点扩散函数 |
| 3.2.4 扫频速率与输出功率 |
| 3.2.5 信噪比、灵敏度和线性度 |
| 3.3 基于组合型SOA的扫频光源研制与实验研究 |
| 3.3.1 基于级联QW-SOA的扫频光源研制与实验研究 |
| 3.3.2 基于级联QD-SOA的扫频光源研制与实验研究 |
| 3.3.3 基于并联QW-SOA与QD-SOA的扫频光源研制与实验研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于三芯光纤和光纤光栅的复合探针研制 |
| 4.1 光纤探针的应用 |
| 4.1.1 几种主要的OCT探针 |
| 4.1.2 OCT复合探针的发展 |
| 4.2 基于三芯光纤和光纤光栅的复合探针理论分析 |
| 4.2.1 复合探针制作原理 |
| 4.2.2 复合探针工作理论模型 |
| 4.3 基于三芯光纤和光纤光栅的复合探针特性实验研究 |
| 4.3.1 探针的方向弯曲传感特性实验与研究 |
| 4.3.2 探针的温度传感特性实验与研究 |
| 4.3.3 探针的折射率传感特性实验与研究 |
| 4.3.4 探针的脉搏传感特性实验与研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 扫频OCT复合探测系统研制与测试 |
| 5.1 基于扫频OCT的复合探测系统原理 |
| 5.2 扫频OCT系统的复合探测臂研制、封装与标定 |
| 5.2.1 基于Faraday旋转镜的复合探测臂研制与封装 |
| 5.2.2 复合探测臂的标定 |
| 5.3 基于扫频OCT的复合探测系统测试与研究 |
| 5.3.1 系统结构图 |
| 5.3.2 测试结果与分析 |
| 5.3.3 系统的可行性与应用前景 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结和创新点 |
| 6.1.1 全文工作总结 |
| 6.1.2 本文的创新点 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果目录 |
| 攻读学位期间参与的项目 |
（4）高能皮秒脉冲固体激光对乳猪皮肤组织的气化效应研究（论文提纲范文）
| 中英文缩略词表 |
| Abstract |
| 摘要 |
| 1 前言 |
| 2 研究背景 |
| 3 材料与方法 |
| 4 实验结果 |
| 5 讨论 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 文献综述 清创技术及应用现状分析 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间科研成果及科研经历 |
| 致谢 |
（5）生物医学光子学成像的若干关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 生物医学光子学成像技术概况 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 双光子显微成像技术 |
| 1.2.2 光学相干层析成像技术 |
| 1.3 本论文的主要研究工作及各章主要内容 |
| 第二章 超短脉冲双光子显微成像中高阶色散的来源与影响 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 非线性效应及双光子显微技术基础 |
| 2.2.1 非线性效应及其优势 |
| 2.2.2 双光子显微成像系统 |
| 2.2.3 系统优化的基本因素 |
| 2.3 自适应相位补偿的超短脉冲双光子成像系统 |
| 2.3.1 实验系统描述 |
| 2.3.2 多光子脉冲间干涉相位扫描 |
| 2.4 超短脉冲双光子成像系统的高阶色散分析 |
| 2.4.1 高阶色散补偿后超短脉冲的优势 |
| 2.4.2 高阶色散的推导与分析 |
| 2.5 高阶色散补偿的超短脉冲双光子系统在组织成像中的应用 |
| 2.5.1 色散对长短脉冲激发效率的影响 |
| 2.5.2 色散对组织成像的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于内窥式探头与外科手术引导成像的共路频域光学相干层析成像技术 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 光学相干层析成像的理论基础 |
| 3.2.1 Huygens—Fresnel 原理 |
| 3.2.2 数学处理 |
| 3.2.3 光学相干层析成像重构与计算机层析成像重构的区别 |
| 3.2.4 一阶Born 近似的傅里叶衍射层析定理 |
| 3.2.5 空间积分的简化 |
| 3.3 频域光学相干层析成像的基本原理 |
| 3.3.1 频谱域光学相干层析成像 |
| 3.3.2 扫描光源光学相干层析成像 |
| 3.3.3 图像分辨率 |
| 3.3.4 成像深度 |
| 3.3.5 成像速度 |
| 3.4 共路光学相干层析成像系统 |
| 3.5 共路光学相干层析成像在内窥式探头中的应用 |
| 3.5.1 基于光纤束的内窥共路光学相干层析成像系统 |
| 3.5.2 系统的光束扫描及耦合特性 |
| 3.5.3 聚焦系统的性能仿真分析 |
| 3.5.4 信噪比分析及探头结构优化 |
| 3.5.5 小结 |
| 3.6 共路光学相干层析成像在外科手术引导成像中的应用 |
| 3.6.1 表面拓扑补偿和运动补偿功能 |
| 3.6.2 实验装置 |
| 3.6.3 实验结果讨论与分析 |
| 3.6.4 小结 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 专业术语中英文对照表（附录1） |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的研究成果及已发表或录用的论文 |
| 附件 |
（6）FEMTO LDV飞秒激光辅助LASIK术后角膜形态和视觉质量的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 引言 |
| 第一部分 FEMTO LDV飞秒激光制作LASIK角膜瓣观察 |
| 1 资料和方法 |
| 1.1 一般资料 |
| 1.2 主要仪器设备 |
| 1.3 术前检查 |
| 1.4 方法 |
| 1.5 统计学方法 |
| 2 结果 |
| 2.1 FEMTO LDV飞秒激光辅助LASIK术后角膜瓣厚度及瓣直径数据 |
| 2.2 FEMTO LDV飞秒激光辅助LASIK术后角膜瓣实际厚度相关影响因素分析 |
| 2.3 FEMTO LDV飞秒激光辅助LASIK术后角膜瓣直径相关影响因素分析 |
| 2.4 术中、术后并发症及处理 |
| 3 讨论 |
| 4 小结 |
| 附图 |
| 第二部分 FEMTO LDV飞秒激光和HANSATOME角膜刀制瓣辅助LASIK术后角膜共焦显微镜下改变对比分析 |
| 1 资料与方法 |
| 1.1 一般资料 |
| 1.2 手术方法 |
| 1.3 检查方法 |
| 1.4 统计学方法 |
| 2 结果 |
| 2.1 视力和屈光度 |
| 2.2 裂隙灯检查 |
| 2.3 激光共聚焦显微镜下观察角膜细胞形态 |
| 3 讨论 |
| 4 小结 |
| 附图 |
| 第三部分 飞秒激光与机械角膜刀制瓣辅助LASIK术后视觉质量对比研究 |
| 1 资料和方法 |
| 1.1 研究对象 |
| 1.2 主要仪器设备 |
| 1.3 术前检查 |
| 1.4 方法 |
| 1.5 统计学方法 |
| 2 结果 |
| 2.1 视力 |
| 2.2 屈光度 |
| 2.3 对比敏感度 |
| 2.4 眩光刺激对对比敏感度的影响 |
| 2.5 高阶像差 |
| 3 讨论 |
| 4 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 综述(一) 飞秒激光在角膜屈光手术中的应用 |
| 1 飞秒激光的特性及其与角膜组织的相互作用 |
| 1.1 飞秒激光的特性 |
| 1.2 飞秒激光与角膜组织的相互作用 |
| 2 飞秒激光制作角膜瓣的原理:一个是光传输原理,一个是光爆破原理 |
| 2.1 光传输原理 |
| 2.2 光爆破原理 |
| 3 飞秒激光在角膜屈光手术中的应用 |
| 3.1 角膜瓣的制作 |
| 3.2 飞秒激光制作角膜瓣的厚度和直径 |
| 3.3 角膜瓣的安全性 |
| 3.4 角膜的生物力学改变 |
| 3.5 术后屈光度的预测性 |
| 3.6 术后高阶像差的变化 |
| 4 飞秒激光在眼科其他领域的应用 |
| 5 现状及展望 |
| 参考文献 |
| 综述(二) 对比敏感度的原理及临床应用 |
| 1 基本原理 |
| 2 检测方法 |
| 2.1 光栅图片 |
| 2.2 电视/示波器显示正弦条纹 |
| 2.3 透射式光栅简易装置 |
| 2.4 视觉电生理检查仪 |
| 3 对比敏感度曲线 |
| 4 在眼视光学的临床应用 |
| 4.1 屈光异常 |
| 4.2 眼镜矫正 |
| 4.3 屈光手术 |
| 4.4 弱视 |
| 4.5 视网膜病变 |
| 4.6 白内障 |
| 4.7 青光眼 |
| 4.8 生理因素的影响 |
| 参考文献 |
| 英文缩略词表 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
（7）荧光多参量显微技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 荧光显微术的发展 |
| 1.3 荧光寿命成像显微术在生命科学中的应用 |
| 1.4 本论文的选题依据及主要工作 |
| 参考文献 |
| 第二章 荧光显微技术理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 荧光光谱学物理基础 |
| 2.2.1 荧光 |
| 2.2.2 荧光寿命与量子产额 |
| 2.3 荧光显微术 |
| 2.3.1 荧光强度和光谱显微术 |
| 2.3.2 荧光寿命显微术 |
| 2.4 双光子荧光显微术 |
| 2.4.1 多光子荧光的产生 |
| 2.4.2 荧光激发 |
| 2.4.3 空间分辨率 |
| 2.4.4 穿透深度 |
| 2.4.5 其它考虑 |
| 2.5 多焦点多光子显微术 |
| 2.5.1 MMM的提出 |
| 2.5.2 MMM的发展 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 两维空间同时光谱分辨技术及同时光谱和时间分辨技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光谱成像技术 |
| 3.2.1 光谱分辨器件 |
| 3.2.2 光电探测器 |
| 3.3 两维空间同时光谱分辨技术原理 |
| 3.4 两维空间同时光谱分辨测量系统 |
| 3.5 基于同步扫描相机的同时光谱和时间分辨技术 |
| 3.5.1 同步扫描相机测量荧光寿命 |
| 3.5.2 基于同步扫描相机的时间分辨光谱技术 |
| 3.5.3 基于同步扫描相机的两维空间同时光谱和时间分辨技术 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于同步扫描相机的时间分辨双光子激发荧光光谱技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 时间分辨双光子激发荧光光谱测量系统 |
| 4.2.1 光源 |
| 4.2.2 显微镜 |
| 4.2.3 皮秒同步扫描相机 |
| 4.2.4 CCD实时读出系统 |
| 4.2.5 棱镜 |
| 4.2.6 延时器 |
| 4.2.7 PIN |
| 4.2.8 三维微位移系统 |
| 4.3 实验系统的标定 |
| 4.3.1 皮秒扫描相机时间分辨率标定 |
| 4.3.2 皮秒扫描相机扫描速度和非线性的标定 |
| 4.3.3 光谱标定 |
| 4.4 数据分析方法 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.5.1 标准荧光染料 |
| 4.5.2 标准荧光染料的混合溶液 |
| 4.5.3 生物分子荧光 |
| 4.5.4 生物学应用 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 同时光谱和时间分辨的多焦点多光子显微技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 同时光谱和时间分辨的多焦点多光子显微系统 |
| 5.2.1 微透镜阵列 |
| 5.2.2 CCD实时读出系统 |
| 5.2.3 三维微位移系统 |
| 5.2.4 微机 |
| 5.3 SSTR-MMM系统软件 |
| 5.3.1 数据采集和保存 |
| 5.3.2 图像重构和处理 |
| 5.4 系统性能 |
| 5.4.1 激发焦点数选择 |
| 5.4.2 系统放大倍率 |
| 5.4.3 空间分辨率 |
| 5.4.4 光谱分辨率 |
| 5.5 实验结果及讨论 |
| 5.5.1 采样成像原理实验 |
| 5.5.2 荧光强度和寿命成像 |
| 5.5.3 深度分辨荧光强度和寿命成像 |
| 5.5.4 光谱分辨荧光强度和寿命成像 |
| 5.5.5 组织切片的光谱和寿命成像 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 今后工作展望 |
| 攻读博士期间的研究成果 |
| 致谢 |
（8）准分子激光视觉光学矫正关键建模技术研究（论文提纲范文）
| 第一章 绪论 |
| 1.1 准分子激光视觉光学矫正的研究背景 |
| 1.1.1 CAD 技术在视觉光学矫正中的应用 |
| 1.1.2 准分子激光角膜屈光手术 |
| 1.1.3 眼波前像差技术 |
| 1.2 国内外研究状况 |
| 1.2.1 国外的研究状况 |
| 1.2.2 国内的研究状况 |
| 1.3 课题选题意义和依据 |
| 1.4 论文主要研究内容和结构层次 |
| 第二章 眼屈光学基础及像差对视觉质量的影响 |
| 2.1 眼屈光学基础 |
| 2.1.1 眼屈光与几何光学 |
| 2.1.2 眼球的结构及光学特性 |
| 2.1.3 正视眼和屈光不正 |
| 2.2 眼光学系统像差 |
| 2.2.1 像差分类 |
| 2.2.2 波前像差 |
| 2.3 像差对视觉质量的影响 |
| 2.3.1 波前像差与像质评价标准 |
| 2.3.2 高阶像差对调制传递函数MTF 的影响 |
| 2.3.3 像差单独或组合时对视觉质量的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 眼像差测量波前重建模型 |
| 3.1 波前像差的表示方法 |
| 3.1.1 像差图表示法 |
| 3.1.2 波前像差的Zernike 多项式表示法 |
| 3.1.3 波前像差的均方根 |
| 3.2 波前像差的测量 |
| 3.3 基于Zernike多项式的波前重建模型 |
| 3.3.1 波前重建方法的种类 |
| 3.3.2 Zernike 多项式波前重建模型 |
| 3.4 Zernike多项式波前重建模型的求解方法 |
| 3.4.1 法方程组的建立及直接解法 |
| 3.4.2 直接解法存在的问题 |
| 3.4.3 Householder 变换求解法 |
| 3.4.4 基于Gram-Schmidt 正交化的求解法 |
| 3.5 Zernike多项式波前重建模型及求解方法的精确性 |
| 3.5.1 拟合精度的检验方法 |
| 3.5.2 Zernike 多项式描述的波前拟合精度 |
| 3.5.3 一般数学波前的拟合精度 |
| 3.6 模型的误差传递情况 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 准分子激光屈光不正矫正关键模型 |
| 4.1 角膜建模和屈光矫正概述 |
| 4.1.1 角膜模型和屈光矫正模型回顾 |
| 4.2 角膜曲面数学模型 |
| 4.2.1 角膜曲面模型的建立原理 |
| 4.2.2 角膜曲面方程的推导 |
| 4.3 近视或近视散光通用矫正模型 |
| 4.4 远视或远视散光通用矫正模型 |
| 4.5 通用矫正模型的实现 |
| 4.5.1 散光轴向与坐标转换 |
| 4.5.2 矫正模型中参数的确定 |
| 4.6 过渡区内角膜切削模型 |
| 4.6.1 过渡区模型的设计 |
| 4.6.2 模型的计算仿真 |
| 4.6.3 过渡区模型的讨论 |
| 4.6.4 过渡区模型特点总结 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 波前像差引导的个体化切削关键模型 |
| 5.1 眼波前像差矫正概述 |
| 5.1.1 自适应光学技术矫正眼像差 |
| 5.1.2 波前像差引导的个体化切削技术 |
| 5.2 波前像差矫正模型 |
| 5.2.1 角膜切削量同波前像差之间的转换模型 |
| 5.2.2 像差矫正模型计算仿真 |
| 5.2.3 波前像差矫正模型的讨论 |
| 5.3 小光斑准分子激光飞点扫描模型 |
| 5.3.1 飞点扫描的优点 |
| 5.3.2 飞点扫描模型 |
| 5.4 中心偏移和旋转情况下剩余像差计算模型 |
| 5.4.1 中心偏移和旋转出现规律 |
| 5.4.2 剩余像差计算模型 |
| 5.4.3 中心偏移时的剩余像差 |
| 5.4.4 旋转时的剩余像差 |
| 5.4.5 中心偏移和旋转的纠正方法 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 模型在视觉光学矫正装备中的实现及临床应用 |
| 6.1 角膜切削模型的激光实现机理 |
| 6.2 关键模型在视觉光学矫正装备中的实现 |
| 6.2.1 准分子激光人眼像差矫正系统 |
| 6.2.2 主观式像差仪 |
| 6.2.3 准分子激光眼科治疗机 |
| 6.3 屈光不正和像差矫正模型临床应用情况 |
| 6.3.1 屈光不正矫正的临床应用情况 |
| 6.3.2 像差矫正临床应用情况 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 附录1：第0～7 阶36 项ZERNIKE 多项式表达式 |
| 附录2：第1～7 阶35 项归一化的ZERNIKE 多项式对X 的偏导数 |
| 附录3：第1～7 阶35 项归一化的ZERNIKE 多项式对Y 的偏导数 |
| 附录4: 采样矩阵D |
| 附录5：“准分子激光人眼像差矫正系统”鉴定意见 |
| 附录6：“准分子激光人眼像差矫正系统”鉴定委员会名单 |
| 附录7: 教育部提名国家科技进步一等奖复印件 |
（9）光学相关层析成像技术与宽带光源的理论和实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 概述 |
| 1.1 光学相关层析成像技术的发展 |
| 1.2 OCT 的优缺点及其临床应用 |
| 1.3 OCT 的发展趋势和课题研究方向 |
| 1.4 光学相关层析成像系统的基本构成、原理和主要参数 |
| 1.5 OCT、ODT 与 PSOCT |
| 1.6 光学相关层析成像的理论模型 |
| 第二章 光学相关层析成像的理论研究 |
| 2.1 OCT 对生物组织成像的理论模型 |
| 2.2 成为 OCT 信号光子必须符合的条件 |
| 2.3 多次散射与 OCT 成像误差 |
| 2.4 光子散射角度和次数与被检测概率的关系 |
| 2.5 信号和噪声幅度与探测深度的关系及归一化的探测深度极限 |
| 2.6 OCT 散斑的形成机理与消除方法 |
| 第三章 光学相关层析成像的实验研究 |
| 3.1 OCT 系统的建立与特征参数 |
| 3.2 系统的同步控制 |
| 3.3 系统的误差分析 |
| 3.4 OCT 成像的实验研究 |
| 3.5 高渗制剂改变组织光学性质的原理探讨 |
| 3.6 高渗溶液提高 OCT 探测深度和图像清晰度的实验研究 |
| 3.7 混合高渗溶液增加人群敏感普遍性的探讨 |
| 第四章 ODT 早期诊断癌症的可行性研究及其他 |
| 4.1 光学多谱勒层析成像技术提高癌症早期诊断率的可行性研究 |
| 4.2 色散对层析图像的影响和色散补偿的方法 |
| 4.3 使用空间不相关光源和面阵 CCD 快速成像的 Linnik-OCT 系统 |
| 4.4 几种常规数字图像处理方法在 OCT 中的应用实验 |
| 4.5 分类图像处理方法及其在 OCT 中的应用初探 |
| 第五章 激光抽运光纤拉曼散射产生宽带光源的研究 |
| 5.1 光纤拉曼散射及其应用的综述 |
| 5.2 光纤波导中光脉冲的传输方程 |
| 5.3 YVO4准连续激光抽运的光纤拉曼散射实验研究 |
| 5.4 基于拉曼散射微分方程的数值模拟 |
| 5.5 光纤传输中自相位调制的影响 |
| 5.6 参量过程的影响 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及参加的科研项目 |
| 致谢 |
四、Highly Precise Corneal Surgery and All-Optical Histology with Femtosecond Lasers（论文参考文献）
- [1]基于多光子显微术的肝细胞癌分化等级研究[D]. 林宏心. 福建师范大学, 2019(04)
- [2]杞精明目汤及胶原交联对结膜胶原蛋白的影响研究[D]. 李青松. 上海中医药大学, 2019(03)
- [3]基于扫频光学相干层析成像的光纤复合探测技术研究[D]. 丁磊. 武汉理工大学, 2018(07)
- [4]高能皮秒脉冲固体激光对乳猪皮肤组织的气化效应研究[D]. 薛冬冬. 第三军医大学, 2016(05)
- [5]生物医学光子学成像的若干关键技术研究[D]. 王纬超. 上海交通大学, 2011(07)
- [6]FEMTO LDV飞秒激光辅助LASIK术后角膜形态和视觉质量的研究[D]. 买志彬. 郑州大学, 2010(01)
- [7]荧光多参量显微技术研究[D]. 刘立新. 中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）, 2006(06)
- [8]准分子激光视觉光学矫正关键建模技术研究[D]. 张运海. 南京航空航天大学, 2006(10)
- [9]光学相关层析成像技术与宽带光源的理论和实验研究[D]. 安源. 天津大学, 2004(11)