中文摘要：

深入研究一种新型的癌症早期检测技术- - 偏振散射光谱术(LSS)。LSS通过测量上皮组织后向单次散射偏振光谱，由Mie理论反演计算获得细胞核尺寸分布及浓染信息，据此进行早期癌症诊断。本项目发展蒙特卡罗模拟与组织模型实验的方法，进行LSS机理分析，探讨来自深层的多次散射光对后向偏振散射光谱的影响，进而分析上皮组织光学特性参数、肿瘤细胞形态学参数以及光学系统参数对LSS检测性能的影响，在此基础上优化设计一套LSS检测系统，以裸鼠皮肤转移胃癌细胞为模型，进行胃癌早期诊断模型研究。本项目对LSS的机理分析和对胃癌早期的模型实验研究，将为改进LSS技术和优化检测系统提供新思路、新方法，将为癌症早期诊断提供实验指导。无损伤、非侵入的LSS检测技术的发展，有助于更早更准地发现癌症早期肿瘤细胞的形态学变化，这对癌症的早发现早治疗，从而有效提高患者痊愈率具有极其重要的意义。

结论摘要：

本项目首先基于Mie理论系统地研究了单层组织模型的单次和多次后向散射光的偏振散射光谱特性，建立了用于描述多次后向散射强度模式的三阶散射近似模型。采用后向散射的偏振光谱实验系统，研究了粒子的平均尺寸、粒子尺寸分布对后向偏振散射光谱的影响，表明了随着粒子平均直径的增加，光谱振荡频率将增加，振幅将减小,偏振度值增大；在大小粒子的混合液中，大粒子浓度一定程度的增加，光谱仍保留小粒子的振荡趋势，但差分光强减小。随后，对不同时期的鼻咽癌细胞的后向散射光谱进行了初步研究，实验证明了不同癌变阶段的的鼻咽细胞的偏振后向散射光谱有明显的差异。进一步，建立了类上皮组织的双层模型及反演模型，研究了表层散射体的形态学参数对光谱曲线形状及其谐波幅值的影响。结果表明当上层组织较薄或者其各向异性因子g较大时，下层组织对测量上层组织的差分偏振散射光谱的影响较大，这种影响可以通过增大入射角解决。已发表国际学术期刊论文3篇，国内权威期刊论文9篇，国际会议论文4篇。作为一种无损光学检测技术，本项目的研究为癌症早期检测提供了新方法和新思路，对早期癌症检测具有巨大的潜在应用价值。