福建省医学光电科学与技术学科发展报告

本文论述了激光与光电子技术在人类保健和医学应用中的作用与意义,医学光电科学与技术的研究现状与具体应用,医学光电科学与技术学科所属的教育部重点实验室概况,提出了今后值得关注的研究方向,展望了激光与光电子技术在医学科学中的应用前景。

基于CDIO及云桌面技术的工程光学实验室优化建设

为满足CDIO理念下虚拟现实仿真实验、教学全程监管、实验数据实时记录等信息技术教育平台的建设和使用需求,利用云桌面技术优化建设工程光学实验场所,通过硬件资源共享与云计算软件实现用户桌面的统一管理,让使用者端脱离传统计算机设备,用云终端就能实现登录与使用,降低实验室整体建设和运行成本,提高工程光学实验教学信息化管理水平,提高管理者的工作效率,为实验教学改革提供数据支撑。

基于红外热像技术的经络现象及其时间相关性

利用红外热成像技术,在无外源干扰的条件下,对人体经脉线和腧穴的红外辐射强度及其时间相关性进行研究.实验观察到人体体表存在循经红外辐射现象,其辐射强度具有一定的时间节律;对人体腧穴与非腧穴区域的温度分布特征进行分析,发现腧穴热传递沿经脉线方向较强,而非腧穴则近似各向同性.此外,腧穴与非腧穴温度变化的时间节律基本一致.研究结果有力证实了人体经络腧穴的客观存在.

声触诊组织量化技术诊断甲状腺乳头状癌

目的探讨声触诊组织量化(VTQ)技术诊断和鉴别诊断甲状腺乳头状癌的价值。方法用常规超声及VTQ对26例甲状腺乳头状癌及33例甲状腺腺瘤患者进行检查,观察甲状腺乳头状癌的VTQ特征,绘制ROC曲线寻找判断指标,并与术后病理结果对比。结果 VTQ测得甲状腺乳头状癌患者的癌内最大(Vmax)、最小(Vmin)及平均剪切波速度(Vm)均明显高于甲状腺腺瘤患者(P均<0.01)。比较ROC曲线下面积,发现Vmax、Vmin及Vm的诊断价值明显高于簇状钙化斑。结论 VTQ技术对诊断和鉴别诊断甲状腺乳头状癌有较大价值。

声脉冲辐射技术对甲状腺肿瘤鉴别诊断的价值

目的研究声脉冲辐射技术(AR FI)在甲状腺良恶性肿瘤鉴别诊断中的应用价值。方法分别用二维、彩色多普勒超声及AR FI对52例甲状腺肿瘤患者进行检查,术后对比病理结果,比较甲状腺良恶性肿瘤的各种声像学表现特征。结果甲状腺良恶性肿瘤的AR FI表现各有特点,且差异有特异性(P<0.01),AR FI技术对甲状腺肿瘤的鉴别诊断优于传统常规超声技术。结论 AR FI技术对甲状腺良恶性肿瘤鉴别有较大的价值。

基于ZigBee应用的技术研究与设计

Zigbee技术是当前研究的热点,它具有低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本等特点,具有广泛的应用.首先介绍ZigBee拓扑结构和ZigBee协议,接着对ZigBee各种不同应用技术和不同通信方式进行分析,总结当前ZigBee技术存在的关键问题,并提出设计实例,最后总结未来研究的方向.

光谱技术检测鲜红斑痣病变程度的MC模拟(英文)

在分析鲜红斑痣病理的基础上,根据病变程度改变真皮上层血液层的厚度,并建立相应的光学模型,确定其组织光学参数.通过Monte Carlo模拟,得出:鲜红斑痣皮肤反射光谱与荧光光谱均可反映鲜红斑痣皮肤病变程度,特别是血管直径的变化;当血管直径增大时,鲜红斑痣皮肤反射光谱反射率与荧光光谱强度均明显下降.研究表明反射光谱和荧光光谱可能应用于判断或分析鲜红斑痣皮肤的病变程度,从而为鲜红斑痣的临床治疗方案及治疗效果提供参考.

评估光动力血管损伤的光学监测技术

血管靶向光动力疗法(Vascular targeted photodynamic therapy,V-PDT)已成为临床治疗鲜红斑痣和老年黄斑变性等血管性疾病的重要方法。V-PDT通过主动或被动血管靶向的作用机制诱发系列生物响应以封闭病变血管。本文评述了V-PDT的作用机制和血管生物学响应,重点讨论了用于评估V-PDT中血管损伤的光谱与成像技术,并分析了这些技术的优点和局限性。最后展望了用于评估V-PDT血管损伤的光学技术发展及其应用前景。

数据融合技术在无线传感器网络中的应用

在大规模的无线传感器网络中,传输数据量巨大,必然存在着数据传输可靠性、拥塞以及能耗等问题,高效的数据融合技术能够有效的解决这些问题。本文结合分簇路由算法的特征,采用两层融合技术,首先簇内节点与簇首节点的融合,簇内节点根据阈值来判断是否需要发送数据,簇首节点根据接收到的数据,进行数据一致性检验,剔除异常数据,第二层采用BP神经网络算法对簇首节点与基站的融合,得到所需要的结果。实验表明,进行融合后的数据可靠性高,较大减少了数据的传输量与冗余度、降低了能量的消耗,从而提高了整个网络的性能。

基于光学相干层析成像技术的皮肤组织非消融性光热损伤过程

使用OCT技术观察活体小鼠皮肤组织在非消融性激此作用后光热损伤及其修复过程,得出皮肤组织存此过程中形态态的变化规律。利用OCT散射模型得出皮肤在激光作用前后光学参数中衰减系数的变化,根据所获得的光学参数的变化量来判断热损伤程度,并分析引起散射参数变化的原因,作为临床上无损的判断光热作用下皮肤内部损伤情况的依据。结果表明OCT是一种很有潜力的活体监测光热损伤及其修复过程的工具。

ZigBee技术中基于RSSI测距的定位算法研究

采用CC2430/CC2431为核心芯片设计ZigBee节点,并采用此类节点构成一个ZigBee定位网络。根据节点接收信号强度(RSSI)的模型,估计出盲节点与参考节点的距离,并采用最小二乘法对估计的距离进行修正。选择3个接收信号强度最强的参考节点,根据修正的距离采用三边测量法估计出盲节点的坐标。实验表明,修正后的定位精度高于修正前的定位精度。

强脉冲光选择性热效应的实验研究

强脉冲光(IPL)光子嫩肤技术是基于选择性光热解效应研发出来的非消融性嫩肤技术,目前在实际的应用治疗过程中,各参数的选择性效应仍不清楚,临床医师仅凭经验进行治疗.本文以SD大鼠为动物模型,考察了不同参数IPL作用下大鼠真皮层的热损伤厚度,初步分析了强脉冲光的波长、脉冲数及脉宽参数的选择性热效应.

适用于嵌入式设备的数据库查询技术

本文以加快嵌入式数据库SQLite的数据查询速度为出发点,提出了一种在原有SQLite的B+树索引机制的基础上改进的新索引机制,在对嵌入式内存资源影响不大的前提下提高了SQLite的查询速度.

基于偏微分方程的保持纹理细节的医学图像去噪方法

基于偏微分方程的医学图像去噪方法已公认为具有显著效果的去噪技术。常用的偏微分方程去噪方法虽然可以去除变化平缓的图像中的噪声,同时保持边缘结构信息,但对带有较多纹理细节的医学图像的去噪效果却不太理想。在对目前有关纹理医学图像理解和综合的基础上,介绍了三种纹理图像去噪技术。第一种自适应调整参数的全变分方法,在不同尺度空间下去噪,可保持纹理和细节;第二种将医学图像空间由BV空间上升到G空间以保持纹理;第三种使用多尺度分解噪声以保持细节特征。这些方法均能在实际应用中达到一定的效果,但是如何更好的去除噪声,文章对其进行分析,并提出新的改进思路。

生物组织的超声调制光学成像技术

具有超声定位的高空间分辨率和光学检测的高灵敏度的超声调制光学成像技术是一种有前途的无损的生物组织成像技术。文章阐述了该技术的成像原理,评述了前人在散射介质中声光作用机制的理论研究;介绍了该领域在技术路线上的最新研究进展;最后总结了超声调制光学成像技术的优点并展望了其在生物医学领域的应用前景。

强脉冲光作用下皮肤组织结构改变的实验观察及模拟

使用强脉冲光源（IPLs）作用于小鼠皮肤上，分别用普通显微镜、双光子显微镜（TPELSM）观察、分析在IPLs作用前后及不同能量密度下皮肤组织的结构。基于pennes生物传热方程，计算光子在皮肤组织中传输所吸收的热量引起组织升温达到的温度，与实验结果相吻合。

实验探索非靶组织光学参数对超声调制光的影响

生物组织是一种复杂的多层高散射介质,探索光在超声作用下的生物组织中的传播规律是超声调制光学成像术必须解决的一个基本问题,关系到最终进行图像处理与重建。通过实验探索超声调制光信号在双层和三层组织中的传播规律。实验结果表明非靶组织的光学属性(吸收系数和散射系数)和组织结构(单层或多层)都不影响超声调制光信号的调制深度。调制深度只与超声焦区介质(即靶组织)的声光属性有关,具有较佳的抗干扰性,适合用于图像重构。

皮肤光老化的光学评价与治疗技术研究进展

皮肤光老化是一个极其复杂的渐进过程,不仅有临床及组织学方面变化,还有生物化学方面变化。无损、非侵入式的皮肤光老化评价技术和组织热损伤定量技术促进了光学治疗技术的发展,有助于优化选择非消融性光治疗参数。评述了基于光学方法的皮肤光老化评价和治疗技术研究进展。

强脉冲光技术的发展及临床应用现状

医疗美容术对皮肤各种病灶的光治疗和光诊断具有重要意义，传统医疗美容方法有化学剥落术、拉皮法、皮肤磨削法和激光消融技术等。近30年来主要应用的是激光消融技术，如：钕：钇一铝石榴子石（Nd：YAG）激光、铒：钇一铝石榴子石（Er：YAG）激光、二氧化碳激光、染料激光、红宝石激光、点阵激光等。其优点是脉冲持续时间较短，能量高，治疗具有选择性，精确度高；

基于光学相干层析成像技术的鼠皮肤II度烫伤及其修复过程监控

建立小鼠皮肤的Ⅱ度烫伤的模型,分别于烫伤前、烫伤后1 min、8 h、1 d、3 d、5 d、7 d、9 d、11 d、13 d、15 d、17 d,用光学相干层析成像技术(OCT)对烫伤的创面进行动态的监测,同时对创面进行组织病理学的检测,对结果进行分析。利用OCT单次散射模型获得皮肤在烫伤前后光衰减系数的变化情况,结果显示光衰减系数的值在烫伤后是呈先减小后增大的趋势,待修复完全后又恢复到烫伤前相近的值。该结果与组织病理学的结果相吻合,这表明OCT技术可以用于实时诊断烫伤的皮肤。