正交偏振法消除生物组织表面反射光的研究

摘要：

应用光谱方法测量生物组织成分时,信号的拾取一般有两种方法:透射法和反射法.其中,根据光纤测头与生物组织接触与否,反射法分为接触和非接触两种形式.接触测量时,只有携带了组织信息的深层反射光进入测头,但接触测量中压力、温度等变化会导致测量条件的变化,进而影响光谱数据的稳定性;非接触测量时,虽然克服了接触压力、测头温度等对测量的干扰,却会导致不携带光与组织相互作用信息的表面反射光进入测头,由于表面反射光强度高且集中,将会影响检测器的动态范围.因此非接触测量的最大问题是如何有效地消除生物组织表面反射光的影响.针对非接触测量中生物组织表面反射光的消除方法进行了系统研究,对课题组之前提出的正交偏振法进行了理论和实验分析.首先,以不同被测物为对象,研究了表面反射光的偏振态,结果表明表面反射光的偏振度与表面粗糙度密切相关,表面粗糙程度越小,偏振度越高,由此推断出,经表面光滑的Intralipid溶液反射后的表面反射光具有保偏特性;然后,以Intralipid-20％溶液为被测对象,对正交偏振法消除表面反射光的效果进行了研究,实验结果显示正交偏振法可以消除97％以上的表面反射光;最后,比较分析单波长下不同源探距离处的接触和非接触式光谱测量曲线,二者高度重合,这一现象进一步说明了正交偏振法消除表面反射光的有效性.该研究通过评价正交偏振法消除组织表面反射光的能力,旨在消除接触式漫反射光谱检测中测量条件变化对测量的影响,以期推动近红外无创光谱检测技术的进一步发展.

关键词：正交偏振、表面反射光、非接触测量、漫反射光谱

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分类号：R312(医用一般科学)

资助基金：国家自然科学基金项目81401454,81471698;高等学校学科创新引智计划项目B07014;天津市自然科学基金项目06YFJMJC06700;中国博士后基金项目2013M541174

在线出版日期：2017-11-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：3520-3524