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2015-04-01 17:57 |
基于雙層蒙特卡羅模擬的人體皮膚反射光譜的分析
當(dāng)人體出現(xiàn)生理、病理功能改變時(shí)，往往會(huì)在皮膚組織及功能上直接表現(xiàn)出來。而皮膚內(nèi)部的主要成分，如含氧血紅蛋白、脫氧血紅蛋白、以及黑色素等，在可見近紅外波段都具有明顯的吸收特性，因此，基于反射光譜的測(cè)量與譜分析方法，為理解皮膚生理特性，了解皮膚中多種成分的含量及變化，以及生理病理特性提供了重要手段。但皮膚所具有的多層結(jié)構(gòu)及組分差異，現(xiàn)有的反射譜分析方法往往不能真實(shí)模擬皮膚結(jié)構(gòu)；而入射-出射的光纖探測(cè)使得現(xiàn)有很多理論無法直接應(yīng)用。 ]GT+UX
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武漢光電國家實(shí)驗(yàn)室生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)功能實(shí)驗(yàn)室的朱丹教授研究小組，針對(duì)現(xiàn)有反射譜分析中存在的問題，建立了基于雙層皮膚結(jié)構(gòu)的逆向蒙特卡羅模擬的反射譜分析法�？紤]皮膚表皮層、真皮層組分及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，針對(duì)不同層的光學(xué)特性參數(shù)，利用蒙特卡羅模擬建立了光學(xué)特性參數(shù)與皮膚反射強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的查找表格。然后將該查找表和反射光譜測(cè)量的逆向分析算法相結(jié)合，獲取了皮膚組織的生理特性參數(shù)。并通過一系列人體實(shí)驗(yàn)，包括不同人種的皮膚色素、多種外因作用引起的血氧及血容檢測(cè)，并與其它方法進(jìn)行了比較，對(duì)該分析方法的準(zhǔn)確性進(jìn)行了定量評(píng)估，證明其在無損獲取皮膚多生理參數(shù)的有效性與可靠性。本方法將有望用于皮膚疾病檢測(cè)、療效特別是美容療效的評(píng)估。 tkYPfUvTE
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該研究以標(biāo)題為“基于雙層蒙特卡羅模擬的人體皮膚反射光譜的分析”（Lookup-table-basedinversemodelforhumanskinreflectancespectroscopy:two-layeredMonteCarlosimulationsandexperiments），于2014年1月21日在國際學(xué)術(shù)期刊OpticsExpress上發(fā)表。本工作得到國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體(GrantNo.61121004)、國家自然科學(xué)基金(No.81171376）、教育部博士點(diǎn)基金(No.20110142110073)的支持。 y@@h
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