李晨曦, 孙 哲，韩 蕾，赵会娟*, 徐可欣

1.天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津 300072 2.天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津 300072

基于漫反射光谱的组织光学参数测量系统与方法研究

李晨曦1, 2, 孙 哲2，韩 蕾2，赵会娟1, 2*, 徐可欣1, 2

1.天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津 300072 2.天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津 300072

在体组织光学参数测量是生物医学光子学研究重点，不仅为人体成分无创检测、光学成像、光动力疗法等研究提供基础，并且可以快速获取人体光学参数变化，为临床诊断提供依据。研究了利用单一源探距离漫反射光谱在体测量光学参数的测量系统与反构方法。漫反射光谱测量系统由宽谱光源、高分辨光纤光谱仪及光纤探头组成，结构简单，测量方便，可准确快速测量样品漫反射光谱。在光纤探头几何形状基础上，研究了光纤收集及系统传递函数，在此基础上对反构算法进行了校正。光学参数反构算法中正向模型基于Monte Carlo以及神经网络方法，适用光学参数范围大，计算速度快； 逆向算法采用主成分分析与非线性建模拟合相结合的方法，可抑制测量噪声影响。在测量系统及反构算法基础上，进行了组织仿体光学参数测量实验，结果表明，利用单一源探距离下漫反射谱，可以较为准确获取吸收系数以及约化散射系数，均方根误差分别达到4.58%以及7.92%。为保证系统测量准确性，测量波长范围应覆盖样品中所含吸收物质吸收峰范围。……