基于OCT的皮膚光學(xué)特征研究及其在無創(chuàng)血糖檢測(cè)中的應(yīng)用.pdf

1、光學(xué)相干層析技術(shù)可以對(duì)皮膚組織高分辨率、無創(chuàng)成像,并用于皮膚組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與分析,同時(shí)結(jié)合皮膚組織光學(xué)參數(shù)可以用于分析組織內(nèi)部的結(jié)構(gòu)變化及人體的血糖濃度變化等。本文針對(duì)OCT技術(shù)皮膚光學(xué)特征研究的科學(xué)問題,研究了OCT圖像增強(qiáng)算法,消除散斑噪聲對(duì)無創(chuàng)血糖檢測(cè)的影響,消除衰減對(duì)OCT圖像對(duì)比度影響,提高OCT圖像可視化水平;根據(jù)皮膚組織光學(xué)參數(shù)研究針對(duì)皮膚內(nèi)部細(xì)微結(jié)構(gòu)特征的量化分析工具,用于分析無創(chuàng)血糖檢測(cè)中的定位裝置對(duì)皮膚組織內(nèi)部結(jié)

2、構(gòu)的影響;研究利用皮膚組織中多個(gè)血糖敏感區(qū)域的光學(xué)參數(shù)用于無創(chuàng)血糖檢測(cè)。
　　本文根據(jù)OCT三維數(shù)據(jù)中普遍存在的強(qiáng)相似性,結(jié)合非局部濾波與小波變換提出了一種自適應(yīng)的Volume-BM3D去噪算法,在人體指尖OCT圖像驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)信噪比提高了18.4dB,有效消除了噪聲對(duì)無創(chuàng)血糖檢測(cè)中OCT信號(hào)的影響。通過分析OCT信號(hào)衰減原理,結(jié)合Retinex光照補(bǔ)償算法提出了一種針對(duì)OCT圖像的自適應(yīng)多尺度Retinex衰減補(bǔ)償算法,在人體

3、指尖、皮膚組織和早期齲齒實(shí)驗(yàn)中其可視化對(duì)比度測(cè)度(VCM)平均增加了5762,有效增強(qiáng)了隱藏在深層的組織結(jié)構(gòu)特征的對(duì)比度。
　　本文根據(jù)OCT信號(hào)的特點(diǎn)提出一種基于光學(xué)參數(shù)的OCT斜率增強(qiáng)算法對(duì)皮膚組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)細(xì)微特征進(jìn)行增強(qiáng),并通過多層膠帶、皮膚組織和早期齲齒的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該算法的有效性。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合圖像處理技術(shù)提取皮膚組織內(nèi)部細(xì)微結(jié)構(gòu)特征的尺寸,提出了用于評(píng)價(jià)皮膚組織內(nèi)部細(xì)微結(jié)構(gòu)特征尺寸的Gamma分布模型。通過皮膚組織真皮層

4、的乳頭層與網(wǎng)狀層、正常皮膚組織與傷疤組織的對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該模型可以用于定量分析皮膚組織內(nèi)部細(xì)微結(jié)構(gòu)特征分布及變化。
　　本文分別通過多尺度Retinex增強(qiáng)圖像和Gamma分布模型定性和定量分析了影響無創(chuàng)血糖檢測(cè)中定位裝置引起的壓力和增透介質(zhì)對(duì)皮膚組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征的影響,并提出一種基于矩形開窗區(qū)的定位裝置,保證實(shí)驗(yàn)過程中OCT系統(tǒng)采集皮膚位置固定。研究了采用滑動(dòng)窗的方式建立了不同深度位置上皮膚組織散射系數(shù)與血糖濃度值之間的相關(guān)性分布