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专利号: 2024100612478
申请人: 哈尔滨理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2026-10-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于时域宽光谱测量的生物组织组分信息测量方法,其特征在于所述方法基于测量装置实现:所述测量装置包括:NKT短脉冲连续光源(1)、分光镜(2)、可变中性密度衰减器(3)、第一干涉滤波器(4)、第二干涉滤波器(5)、光电探测器(6)以及数据采集处理系统(7),所述第一干涉滤波器(4)包括w个滤波片;

所述方法包括以下步骤:

步骤一:开启NKT短脉冲连续光源(1),NKT短脉冲连续光源(1)输出的白光通过分光镜(2)和可变中性密度衰减器(3)后,分解为单色光,单色光通过第一干涉滤波器(4)后,得到第一干涉滤波器(4)当前滤波片产生的脉冲激光,即当前光谱下的脉冲激光,脉冲激光从生物组织(8)的表面垂直入射,最后通过第二干涉滤波器(5)和光电探测器(6)采集生物组织(8)表面的反射辐射测量信号;

步骤二:重复步骤一,得到第一干涉滤波器(4)中w个滤波片对应的反射辐射测量信号,并将w个反射辐射测量信号发送至数据采集处理系统(7),数据采集处理系统(7)对反射辐射测量信号进行处理,得到生物组织(8)表面的反射辐射测量信号M步骤三:选取第i个光谱下的脉冲激光,设生物组织(8)中光谱参数场的分布值初值为步骤四:基于初始目标函数

其中,k表示迭代次数,Δμ

步骤五:将光谱参数场的分布值

步骤六:判断当前迭代次数是否达到最大迭代次数K,若当前迭代次数达到最大迭代次数K,则使当前的光谱参数场分布值作为初值步骤七:当前迭代得到的光谱参数场的分布值

步骤八:重复步骤三至步骤七,得到w个不同光谱下,所有光谱参数场的分布值μ步骤九:获取μ

2.根据权利要求1所述的基于时域宽光谱测量的生物组织组分信息测量方法,其特征在于,所述时域辐射传输方程表示为:其中,r表示位置,c表示组织介质内的光速,t表示时间,

3.根据权利要求2所述的基于时域宽光谱测量的生物组织组分信息测量方法,其特征在于,所述初始目标函数所述更新后的目标函数F(μ

其中,

4.根据权利要求3所述的基于时域宽光谱测量的生物组织组分信息测量方法,其特征在于,所述利用共轭梯度法更新生物组织(8)中光谱参数场的分布值表示为:其中,

5.根据权利要求4所述的基于时域宽光谱测量的生物组织组分信息测量方法,其特征在于,所述血红蛋白总含量THb表示为:THb=HHb+O2Hb。

6.根据权利要求5所述的基于时域宽光谱测量的生物组织组分信息测量方法,其特征在于:所述血氧饱和度StOStO

7.根据权利要求6所述的基于时域宽光谱测量的生物组织组分信息测量方法,其特征在于:所述w≥10。

8.根据权利要求1所述的基于时域宽光谱测量的生物组织组分信息测量方法,其特征在于:所述NKT短脉冲连续光源(1)输出的光谱范围为500—1250nm。

9.根据权利要求1所述的基于时域宽光谱测量的生物组织组分信息测量方法,其特征在于:所述光电探测器(6)为硅光电倍增管。

10.根据权利要求1所述的基于时域宽光谱测量的生物组织组分信息测量方法,其特征在于:所述光电探测器(6)为雪崩二极管。