基于太赫兹波技术的软骨组织检测研究

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1、分类号：Q631单位代码：10183研究生学号：2013552026密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）研TOF基于太赫兹波技术的软骨组织检测研究-SIMS5kV吉吉林吉ResearchonMeasurementTechnologyofCartilageTissue大王直学娅流男BasedonTerahertzSpectroscopy高压电源设计作者姓名：马宇婷专业：测试计量技术及仪器研究方向：太赫兹生物光谱检测指导教师：崔洪亮培养单位：仪器科学与电气工程学院2016年6月基于太赫兹波技术的软骨组织检

2、测研究ResearchonMeasurementTechnologyofCartilageTissueBasedonTerahertzSpectroscopy作者姓名：马宇婷专业名称：测试计量技术及仪器指导教师：崔洪亮学位类别：工学硕士答辩日期：2016年6月3日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律

3、责任。吉林大学硕古学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕±学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的巧容夕ｈ本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：３ｆ曰期／；知扛备月Ｉ曰摘要摘要基于太赫兹波技术的软骨组织检测研究在人体日常活动中，关节软骨占有重要地位，它具备高强度的耐用性和十分复杂

4、的生物力学性质。但其自身修复能力有限，一旦它的主成分含量和结构发生变化，则可能诱发软骨退化和相关关节疾病，因此，对于关节软骨组织及其成分的检测是十分必要的。目前，太赫兹光谱技术在生物医学范畴备受关注。与传统方法相比，太赫兹辐射能量低，不会产生电离辐射，可高灵敏、无损伤地对生物组织进行检测，对非极性物质具有一定的穿透性，能探测一定深度的生物组织信息，太赫兹的这些特点使其在关节软骨诊断方面具有较大的应用潜力。本文对太赫兹时域光谱技术和太赫兹成像技术的工作原理与特点进行简单介绍，涵盖对物质光学参数的提取算法。概述

5、了骨关节炎检测的所有传统方法，首次总结介绍了国内外应用太赫兹技术对关节软骨检测的方法与结果。重点关注太赫兹技术对于关节软骨的检测研究。通过使用该技术对软骨、肌腱和表皮组织进行太赫兹透射光谱及成像分析，验证太赫兹技术用于生物胶原组织含水量检测的可行性。不仅实现对新鲜软骨组织实体的研究，同时对软骨的重要组成蛋白进行实验研究。文章对软骨重要成分——硫酸软骨素进行含量检测，通过计算提取样本的折射率和吸收系数等参数进行深入分析，得到物质含量的变化与吸收系数的关系。同时，本文对软骨中重要组成蛋白——硫酸软骨素、胶原蛋白

6、、透明质酸和氨基葡萄糖之间的相互作用进行研究，表明太赫兹时域光谱技术可以检测不同蛋白之间的相互作用，吸收系数可以作为鉴别不同蛋白差异的参数。本文利用太赫兹光谱技术得到各组织蛋白的吸收系数、折射率等参数，对吸收谱中存在的吸收峰进行解析。同时结合太赫兹技术目前的发展分析了它在生物医学领域应用中所面临的机遇与挑战，为太赫兹技术应用于关节软骨的检测提供支撑。关键词：太赫兹时域光谱，太赫兹成像，软骨组织，吸收系数，折射率IAbstractAbstractResearchonMeasurementTechnologyo

7、fCartilageTissueBasedonTerahertzSpectroscopyWithhighdurabilityandcomplexbiomechanicalcharacteristics，articularcartilageplaysanimportantroleinhumanactivities.Butitsautorepairingabilityislimited,onceitsprincipalcomponentcontentandstructurehavechanged,itmayin

8、ducecartilagedegenerationandrelatedjointdiseases.Therefore,itisverynecessaryforthedetectionofarticularcartilageanditscomponent.Inrecentyears,theapplicationsandresearchofterahertztechnologyareincreasinglyvalue