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

1、光學(xué)相干層析技術(shù)可以對皮膚組織高分辨率、無創(chuàng)成像,并用于皮膚組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)的檢測與分析,同時結(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圖像增強算法,消除散斑噪聲對無創(chuàng)血糖檢測的影響,消除衰減對OCT圖像對比度影響,提高OCT圖像可視化水平;根據(jù)皮膚組織光學(xué)參數(shù)研究針對皮膚內(nèi)部細微結(jié)構(gòu)特征的量化分析工具,用于分析無創(chuàng)血糖檢測中的定位裝置對皮膚組織內(nèi)部結(jié)

2、構(gòu)的影響;研究利用皮膚組織中多個血糖敏感區(qū)域的光學(xué)參數(shù)用于無創(chuàng)血糖檢測。
　　本文根據(jù)OCT三維數(shù)據(jù)中普遍存在的強相似性,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圖像驗證實驗中發(fā)現(xiàn)信噪比提高了18.4dB,有效消除了噪聲對無創(chuàng)血糖檢測中OCT信號的影響。通過分析OCT信號衰減原理,結(jié)合Retinex光照補償算法提出了一種針對OCT圖像的自適應(yīng)多尺度Retinex衰減補償算法,在人體

3、指尖、皮膚組織和早期齲齒實驗中其可視化對比度測度(VCM)平均增加了5762,有效增強了隱藏在深層的組織結(jié)構(gòu)特征的對比度。
　　本文根據(jù)OCT信號的特點提出一種基于光學(xué)參數(shù)的OCT斜率增強算法對皮膚組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)細微特征進行增強,并通過多層膠帶、皮膚組織和早期齲齒的實驗驗證該算法的有效性。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合圖像處理技術(shù)提取皮膚組織內(nèi)部細微結(jié)構(gòu)特征的尺寸,提出了用于評價皮膚組織內(nèi)部細微結(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比實驗發(fā)現(xiàn)該模型可以用于定量分析皮膚組織內(nèi)部細微結(jié)構(gòu)特征分布及變化。
　　本文分別通過多尺度Retinex增強圖像和Gamma分布模型定性和定量分析了影響無創(chuàng)血糖檢測中定位裝置引起的壓力和增透介質(zhì)對皮膚組織內(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,保證實驗過程中OCT系統(tǒng)采集皮膚位置固定。研究了采用滑動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