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皮肤基底癌组织太赫兹频段时域模型表征
被引量：
2
1
作者
孔伟东
常萌
+3 位作者
王梦溪
杨国辉
傅佳辉
吴群
《微波学报》
CSCD
北大核心
2015年第S2期36-39,共4页
本文基于双德拜模型,提取了皮肤基底组织在太赫兹频段的时域电磁参数。通过分析,本文获得了皮肤基底癌组织在0.1THz下的时域电磁参数(σ=105.0453S/m,εr=4.1648)。与正常皮肤组织在0.1THz下时域电磁参数(σ=92.9609S/m,εr=4.0825)对...
本文基于双德拜模型,提取了皮肤基底组织在太赫兹频段的时域电磁参数。通过分析,本文获得了皮肤基底癌组织在0.1THz下的时域电磁参数(σ=105.0453S/m,εr=4.1648)。与正常皮肤组织在0.1THz下时域电磁参数(σ=92.9609S/m,εr=4.0825)对比可知,癌症组织对太赫兹波能量的吸收效果明显高于正常皮肤组织。这一研究结论为进一步探索皮肤基底癌组织在太赫兹频段的探测技术提供部分依据。
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关键词
太赫兹
双德拜模型
电导率
介电常数
生物组织
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职称材料
皮肤含水量对太赫兹光谱参数的影响规律研究
被引量：
5
2
作者
余晓
杨帆
丁雪菲
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期835-841,共7页
太赫兹时域光谱技术已经用于皮肤癌、皮肤烧伤以及皮肤疤痕治疗效果的诊断和过程监测,通常采用太赫兹时域和频域光谱参数作为区分皮肤组织不同状态的诊断参量。目前最常用的皮肤活体反射式太赫兹测量装置需将皮肤放置于介质窗上来提高...
太赫兹时域光谱技术已经用于皮肤癌、皮肤烧伤以及皮肤疤痕治疗效果的诊断和过程监测,通常采用太赫兹时域和频域光谱参数作为区分皮肤组织不同状态的诊断参量。目前最常用的皮肤活体反射式太赫兹测量装置需将皮肤放置于介质窗上来提高测量的准确性,这使得皮肤表层水分含量因为阻塞而发生变化,从而影响太赫兹诊断皮肤的精确性。随着太赫兹生物应用从离体检测到活体测量方向发展,需要分析阻塞情况下皮肤太赫兹光谱参数的变化规律。采用太赫兹反射系统对手臂皮肤在石英介质窗上的阻塞过程进行了连续测量,然后对不同时刻时域波形的峰峰值、半波脉宽等13个特征量进行了分析。结果表明:时域信号和传递函数的峰峰值、最大值与最小值之间的拟合斜率等参量随阻塞时间而呈指数衰减;传递函数的最大值与最小值时间差、最大值与最小值的斜率等随阻塞时间呈指数增加;时域波形的半峰全宽、对数频谱等保持不变。然后用双德拜模型来模拟皮肤组织在0.2~1 THz频段的介电常数,采用遗传算法和Levenberg-Marquardt相结合的优化算法得到了皮肤阻塞情况下不同时刻的双德拜参数,结果表明:ε_(∞)和ε_(s)均随着时间呈指数上升,5 min内增幅分别达到了27.8%和12.5%;ε_(2)、弛豫时间常数τ_(1)和τ_(2)基本保持不变。将皮肤组织视为多层媒质结构,基于Bruggema n有效介质模型,将计算得到的太赫兹反射率和测量得到的反射率作为目标函数,再采用上述混合优化算法得出了皮肤含水量随时间的变化规律。结果表明:随着阻塞时间的增加,皮肤角质层中的水分以指数函数的形式增加,5 min的阻塞时间即可增加23.8%。因此,在进行临床应用和研究时,必须谨慎考虑皮肤与介质窗接触阻塞而导致的参数变化。该研究有利于提高太赫兹活体检测的准确性和推动太赫兹时域光谱技术的临床应用。
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关键词
皮肤组织
含水量
太赫兹
时域光谱
双德拜模型
有效介质理论
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职称材料
题名
皮肤基底癌组织太赫兹频段时域模型表征
被引量：
2
1
作者
孔伟东
常萌
王梦溪
杨国辉
傅佳辉
吴群
机构
哈尔滨工业大学电子与信息工程学院
哈尔滨医科大学附属第四医院
出处
《微波学报》
CSCD
北大核心
2015年第S2期36-39,共4页
基金
毫米波国家重点实验室开放课题基金(K201301)
哈尔滨工业大学理工医交叉科学基金(HIT.IBRSEM.201311)
文摘
本文基于双德拜模型,提取了皮肤基底组织在太赫兹频段的时域电磁参数。通过分析,本文获得了皮肤基底癌组织在0.1THz下的时域电磁参数(σ=105.0453S/m,εr=4.1648)。与正常皮肤组织在0.1THz下时域电磁参数(σ=92.9609S/m,εr=4.0825)对比可知,癌症组织对太赫兹波能量的吸收效果明显高于正常皮肤组织。这一研究结论为进一步探索皮肤基底癌组织在太赫兹频段的探测技术提供部分依据。
关键词
太赫兹
双德拜模型
电导率
介电常数
生物组织
Keywords
Terahertz
double Debye model
permittivity
conductivity
biological tissue
分类号
O441 [理学—电磁学]
R739.5 [医药卫生—肿瘤]
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职称材料
题名
皮肤含水量对太赫兹光谱参数的影响规律研究
被引量：
5
2
作者
余晓
杨帆
丁雪菲
机构
输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)
Department of Physics
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期835-841,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51777023)
重庆市研究生科研创新项目(CYB17010)资助。
文摘
太赫兹时域光谱技术已经用于皮肤癌、皮肤烧伤以及皮肤疤痕治疗效果的诊断和过程监测,通常采用太赫兹时域和频域光谱参数作为区分皮肤组织不同状态的诊断参量。目前最常用的皮肤活体反射式太赫兹测量装置需将皮肤放置于介质窗上来提高测量的准确性,这使得皮肤表层水分含量因为阻塞而发生变化,从而影响太赫兹诊断皮肤的精确性。随着太赫兹生物应用从离体检测到活体测量方向发展,需要分析阻塞情况下皮肤太赫兹光谱参数的变化规律。采用太赫兹反射系统对手臂皮肤在石英介质窗上的阻塞过程进行了连续测量,然后对不同时刻时域波形的峰峰值、半波脉宽等13个特征量进行了分析。结果表明:时域信号和传递函数的峰峰值、最大值与最小值之间的拟合斜率等参量随阻塞时间而呈指数衰减;传递函数的最大值与最小值时间差、最大值与最小值的斜率等随阻塞时间呈指数增加;时域波形的半峰全宽、对数频谱等保持不变。然后用双德拜模型来模拟皮肤组织在0.2~1 THz频段的介电常数,采用遗传算法和Levenberg-Marquardt相结合的优化算法得到了皮肤阻塞情况下不同时刻的双德拜参数,结果表明:ε_(∞)和ε_(s)均随着时间呈指数上升,5 min内增幅分别达到了27.8%和12.5%;ε_(2)、弛豫时间常数τ_(1)和τ_(2)基本保持不变。将皮肤组织视为多层媒质结构,基于Bruggema n有效介质模型,将计算得到的太赫兹反射率和测量得到的反射率作为目标函数,再采用上述混合优化算法得出了皮肤含水量随时间的变化规律。结果表明:随着阻塞时间的增加,皮肤角质层中的水分以指数函数的形式增加,5 min的阻塞时间即可增加23.8%。因此,在进行临床应用和研究时,必须谨慎考虑皮肤与介质窗接触阻塞而导致的参数变化。该研究有利于提高太赫兹活体检测的准确性和推动太赫兹时域光谱技术的临床应用。
关键词
皮肤组织
含水量
太赫兹
时域光谱
双德拜模型
有效介质理论
Keywords
Skin tissues
Water concentration
Terahertz
Time domain spectroscopy
Double Debye model
Effective medium theory
分类号
O433.4 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
皮肤基底癌组织太赫兹频段时域模型表征
孔伟东
常萌
王梦溪
杨国辉
傅佳辉
吴群
《微波学报》
CSCD
北大核心
2015
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
皮肤含水量对太赫兹光谱参数的影响规律研究
余晓
杨帆
丁雪菲
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
5
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职称材料
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