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离体正常乳腺组织350-850nm波段光谱特性
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:《光谱学与光谱分析》
  • 时间:0
  • 分类:R318.5[医药卫生—生物医学工程;医药卫生—基础医学]
  • 作者机构:[1]福建师范大学激光与光电子技术研究所,医学光电科学与技术教育部重点实验室福建省光子技术重点实验室,福建福州350007, [2]福建医科大学附属第一医院,福建福州350005
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(60578056),卫生部科学基金项目(WKJ2005-2-004)和福建省自然科学基金项目(2006J0091)资助
中文摘要:

采用带有积分球附件的紫外/可见/近红外分光光度计测量了离体正常乳腺组织在350-850nm光谱范围的反射率和透射率,运用反向倍加法得到了离体正常乳腺组织在相应光谱范围的光学参数,分析了正常乳腺组织的光学穿透深度随波长的变化情况。实验结果表明:350-850nm波段正常乳腺组织的约化散射系数μ′s大于吸收系数胁μa.μ′s。随着波长的增加而减小,即从350nm波长值为9.731mm~850nm波长值为1.476mm^-1。μs从350nm波长值为0.798mm^-1~850nm波长值为0.102mm,410nm波长处存在一个吸收峰,其值为0.506mm^-1。光学穿透深度随着波长的增加而增大,从350nm波长值为0.199mm^-~850nm波长值为1.439mm。基于反向倍加法计算获得乳腺组织的光学参数,采用Monte Carlo模拟得到其相应光谱范围的反射率和透射率,并与实际测量值进行比较,二者的一致性较好。实验结果为乳腺组织的光活检及其光学治疗提供重要参考。

英文摘要:

Spectral characteristics of normal female breast samples in the 350-850 nm wavelength range were measured using a UV/Vis/NIR spectrophotometer system with integrating sphere attachment for measuring the diffuse reflectance and transmittance. The optical properties of normal breast tissue in vitro were obtained by the inverse adding doubling method. And then the optical penetration depths in this spectral range were analyzed based on the principle of tissue optics. The results show that the reduced scattering coefficient of normal female breast tissue is significantly higher than the absorption coefficient in the 350-850 nm wavelength range. The reduced scattering coefficient decreases with the wavelength increment. It reaches maximum at shorter wavelengths with a decrease at longer wavelengths and ranges from 9. 731 mm^-1 at 350 nm to 1. 476 mm^-1 at 850 nm. The absorption coefficient of normal breast tissue is about from 0. 798 mm^- 1 at 350 nm to 0. 102 mm^-1 at 850 nm. The maximal and minimal values are at 350 nm and 850 nm respectively. An absorption peak for the normal breast tissue is at 410 nm of wavelength with the value of 0. 506 mm^-1, which belongs to hemoglobin. The absorption coefficient remains relatively constant when the wavelength is longer than 600 nm. The optical penetration depth increases with the wavelength increment and ranges about from 0. 199 mm at 350 nm to 1. 439 mm at 850 nm. Deep penetration depth noted in normal breast samples, especially at longer wavelengths, reflects the weak absorption and reduced scattering at these wavelengths. The calculated optical parameters of normal breast samples by the inverse adding doubling method agree well with the Monte Carlo simulations. This study may be useful for breast optical biopsy or the optical diagnosis of breast diseases.

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
  • 地址:北京海淀区魏公村学院南路76号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:chngpxygpfx@vip.sina.com
  • 电话:010-62181070
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40642