一种基于太赫兹检测角膜水分的方法技术

技术编号:11170535 阅读:140 留言:0更新日期:2015-03-19 10:38
本发明专利技术适用于太赫兹光谱和成像技术领域,提供了一种基于太赫兹检测角膜水分的方法,所述方法包括:控制向角膜某一位置发送太赫兹波,测量太赫兹脉冲经过角膜之后的样品波形;依据该样品波形计算出角膜组织的有效复介电常数;依据角膜组织的有效复介电常数计算得到角膜的组织的水分含量。本发明专利技术提供的技术方案具有精确的水分空间分布信息,误差小的优点。

【技术实现步骤摘要】
-种基于太赫兹检测角膜水分的方法
本专利技术属于太赫兹光谱和成像领域,尤其涉及一种基于太赫兹检测角膜水分的方 法。
技术介绍
太赫兹波是指频率在0. 口化?10T化远红外波段的相干电磁福射。它处于电磁波 谱中电子学向光子学过渡的特殊位置而具有透视性、安全性、光谱分辨本领等独特的性质, 具有非常重要的学术价值和应用前景。随着太赫兹科学技术的发展,太赫兹光谱及成像在 生物学、医学疾病诊断、材料科学、军事W及化学基础研究等许多领域展现出巨大的应用潜 力,并迅速成为一个令人关注的前沿研究方向。 对水具有高度的敏感性是太赫兹波最基本的独特性质,太赫兹波能够有效地检测 到水溶液里离子之间的协同性,而对生物组织的水分变化更是具有高灵敏度。该就使太赫 兹波有可能最适用于角膜的水分检测。最近,有研究者对离体的动物角膜水分进行了太赫 兹检测成像,证明了太赫兹波检测角膜水分的可行性,并展现了太赫兹技术在眼科学领域 的应用潜力(D. B. Bennett, Z. D. Taylor, D. Sassoon, P. Tewari, R. D. Johnson, R. Sin曲,M. 0.Culjat,J.-P.Hubschman, and W. S. Grundfest, Terahertz sensing in corneal tissues, J. Biomed. Opt. , vol. 16, p. 8, 2010.)。 目前,角膜组织的水分通常是间接测量得到。主要通过超声或者光学断层扫 描(Optical Coherence Tomography, 0CT)对检测到的中央角膜厚度(Central Corneal 化ickness, CCT)加W线性拟合推算所得。 角膜厚度的超声测量原理是利用超声的声波脉冲,根据其遇到的声界面密度的不 同出现回声量的差异探测到角膜后表面的回声,计算出声波到达角膜后表面所需的时间, 它与声波在角膜中传播速率的乘积即为角膜厚度。该方法为接触式测量方法,其缺点是检 查前需行角膜表面麻醉,检查中直接接触角膜,有引起角膜继发感染的可能。接触式检查过 程中容易移除7?40 y m厚的巧膜层,角膜上皮容易被压薄,测量时对操作者技术和患者的 配合要求较高,连续多次测量时难W精确定位。 光学相干断层扫描仪(optical coherence tomography, 0CT)测量角膜厚度是非 接触式的测量方法,其原理与超声测量基本相同。由于不同的生物组织具有不同的光学散 射性,通过超级二极管将近红外低相干光照射到待测组织后,光的相干性产生干涉,从而对 浅层生物组织进行横断面成像和定量分析。 由于上述方法并不能进行角膜水分的直接测量,因而测量结果精确度也并不高, 其拟合计算结果的误差竟高达20%,并且只是单点检测,不能获得精确的水分空间分布信 息。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供,旨在解决现 有技术无法直接测量角膜水分,无法获得精确的水分空间分布信息的问题。 本专利技术实施例是该样实现的,,所述方法包 括: S101、控制向角膜某一位置发送太赫兹波,测量太赫兹脉冲经过角膜之后的样品 波形Es(?); S102、依据该Es(?)计算出角膜组织的有效复介电常数Eeff ;本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于太赫兹检测角膜水分的方法,其特征在于,所述方法包括:S101、控制向角膜某一位置发送太赫兹波,测量太赫兹脉冲经过角膜之后的样品波形Es(ω);S102、依据该Es(ω)计算出角膜组织的有效复介电常数εeff;ϵeff=n~2]]>公式1;1-n~1+n~=ES(w)Er(w)]]>公式2;其中,为角膜的复折射率;Er(w)太赫兹脉冲的参考波形;S103、依据εeff计算得到角膜的组织的水分含量pw;Pw=1-ϵw-ϵeffϵw-ϵB(ϵBϵeff)1/3]]>公式3其中,εw为水的复介电常数、εB为生物背景的复介电常数。

【技术特征摘要】
1. 一种基于太赫兹检测角膜水分的方法,其特征在于,所述方法包括: 5101、 控制向角膜某一位置发送太赫兹波,测量太赫兹脉冲经过角膜之后的样品波形 E曰(《); 5102、 依据该Es(?)计算出角膜组织的有效复介电常数Eeff;其中,W为角膜的复折射率;Ef(w)太赫兹脉冲的参考波形; 5103、...

【专利技术属性】
技术研发人员:鲁远甫吕建成刘文权焦国华冯广智吴国俊李小刚白龙罗阿郁
申请(专利权)人:深圳先进技术研究院
类型:发明
国别省市:广东;44

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