《生物醫(yī)學光子學(第2版)》以作為生物體機能信息載體的光在研究生物醫(yī)學光子學問題中的流向,依次介紹基礎光子學系統(tǒng)(第一章)、人體中光與物質相互作用的基本知識和數(shù)學描述(第二章、第三章)、人體機能信息的獲取所必需的共性理論和相關技術(第四章、第五章);然后通過兩個具體的研究實例,即無創(chuàng)傷人體內(nèi)成分測量(第六章)和無創(chuàng)傷人體光學成像(第七章),為讀者提供生物醫(yī)學光子學研究方法和技術構成的系統(tǒng)介紹和感性認識;最后本書還介紹了生物醫(yī)學光子學研究領域的幾個成功應用和熱點研究內(nèi)容(第八章)。
《生物醫(yī)學光子學(第2版)》可供從事醫(yī)學、工學、理學等應用研究的相關學者、工程技術人員、研究生和高年級本科生參考。本書由徐可欣、高峰、趙會娟編寫。
更多科學出版社服務,請掃碼獲取。
《生物醫(yī)學光子學(第2版)》是在作者十余年國內(nèi)外生物醫(yī)學光子學研究工作基礎上,以及所授課程講義的基礎上編寫而成的。本書旨在通過系統(tǒng)地介紹生物醫(yī)學光子學中的主要概念、理論、技術以及最近的一些科研發(fā)展的例子,為初學者和相關研究人員描繪出生物醫(yī)學光子學相關內(nèi)容的主線。本書共分八章,其中第一章至第四章為基礎篇,其余為應用篇。由徐可欣、高峰、趙會娟編寫。
目錄
第二版說明
序
前言
第一章 緒論
第二章 光與生物組織體的相互作用 8
2.1 光與生物組織體相互作用的基本形式 8
2.2 組織體對光的吸收效應 10
2.2.1 吸收效應和吸收系數(shù) 10
2.2.2 分子吸收種類 11
2.2.3 生物組織中的吸收物質 14
2.2.4 朗伯-比爾定理 16
2.3 組織體對光的散射效應 18
2.3.1 散射 18
2.3.2 彈性散射 19
2.3.3 非彈性散射 24
2.3.4 組織體出射光子的分類和修正的朗伯-比爾定理 26
2.4 組織體發(fā)光 28
2.4.1 生物組織的熒光效應 28
2.4.2 熒光發(fā)光的表征 31
2.4.3 生物組織的自體熒光與外熒光 32
2.5 光熱效應和光聲效應 34
2.5.1 熱的產(chǎn)生 34
2.5.2 熱在組織體中的傳導 35
2.5.3 熱對組織體的效應及其應用 36
2.5.4 光聲效應 37
2.6 光化學效應 37
參考文獻 39
第三章 描述光在組織體中傳播的鼓掌模型 41
3.1 離散粒子統(tǒng)計模型:MC模擬 42
3.2 連續(xù)粒子模型:玻耳茲曼輻射傳輸方程 49
3.3 擴散方程及其解 51
3.3.1 邊界條件 53
3.3.2 光源模型 54
3.3.3 解析解 55
3.3.4 數(shù)值解 60
3.4 K-M 模型 69
3.5 加告法 72
3.5.1 一般理論 73
3.5.2 組織薄層的反射與透射 75
參考文獻 75
第四章 生物醫(yī)學光子學中的測量技術 78
4.1 光源 78
4.1.1 光源的分類 79
4.1.2 生物醫(yī)學檢測、臨床診斷和治療中的激光器 82
4.1.3 激光安全 84
4.2 光電探測器 85
4.2.1 光電探測器種類 86
4.2.2 光電探測器的性能參數(shù)和光電探測器的選擇 89
4.3 微弱光信號的電探測技術 92
4.3.1 探測器的噪聲 93
4.3.2 鎖相放大技術 95
4.3.3 取樣積分器 97
4.3.4 光子計數(shù)技術 100
4.3.5 時間相關單光子計數(shù) 104
4.3.6 頻域技術 107
4.4 生物組織光學參數(shù)的直接測量方法 109
4.4.1 分光光度法 110
4.4.2 積分球技術 111
參考文獻 115
第五章 參敢提取的定量鼓掌方法 116
5.1 常用的化學計量學方法 117
5.1.1 MLR 模型 117
5.1.2 PCR 模型 118
5.1.3 PLS 模型 120
5.1.4 校正模型的驗證 121
5.2 X射線計算機層析成像技術基本原理 123
5.3 擴散光學層析理論 125
5.4 熒光擴散層析技術 133
5.4.1 弱散射媒質中的熒光光譜技術 134
5.4.2 組織體中熒光傳輸過程的定量描述 135
5.4.3 隨機媒質中的熒光光滑技術 138
5.4.4 熒光擴散層析 139
參考文獻 142
第六章 生物醫(yī)學光子學在人體成分濃度檢測方面的應用 146
6.1 無創(chuàng)傷人體血糖濃度檢測 148
6.1.1 人體血糖濃度無刨測量的意義 148
6.1.2 人體血糖濃度元創(chuàng)測量的研究進展 149
6.1.3 近紅外光譜測量血糖濃度的理論基礎 153
6.1.4 人體血糖濃度元創(chuàng)測量的初步臨床結果 173
6.2 無創(chuàng)傷人體血氧檢測 178
6.2.1 人體血氧飽和度及無創(chuàng)檢測的意義 178
6.2.2 人體血氧飽和度元創(chuàng)檢測原理 179
6.2.3 動脈血氧飽和度測量原理 181
6.2.4 肌血氧和腦血氧飽和度檢測 184
6.3 結束語 186
參考文獻 186
第七章 生物醫(yī)學光子成像技術 192
7.1 DOT 193
7.1.1 圖像信息的獲取 194
7.1.2 oor 的系統(tǒng)構造 196
7.1.3 仿體模型的四萬舉例 200
7.1.4 oor 的優(yōu)點 200
7.1.5 DOT 的應用 202
7.2 熒光分子層析 208
7.3 OCT 212
7.3.1 提取早期到達光的技術 212
7.3.2 OCT的工作原理 213
7.3.3 分辨率及穿透深度 215
7.3.4 OCT的系統(tǒng)構造 217
7.3.5 OCT的優(yōu)點及應用 220
7.4 光聲層析成像基本原理 221
7.4.1 基本物理參數(shù) 221
7.4.2 一般光聲波動方程 222
7.4.3 光聲波動方程的解 223
7.4.4 PAT重建的一般方法 223
參考文獻 224
第八章 生物醫(yī)學光子學其他研究熱點介紹 229
8.1 激光掃描共聚焦顯微技術 229
8.1.1 共聚焦成像原理 229
8.1.2 激光掃描共聚焦顯微鏡裝置 231
8.1.3 熒光共聚焦顯微鏡 232
8.1.4 激光掃描共聚焦顯微鏡的優(yōu)點及在醫(yī)學領域中的應用 234
8.2 光動力療法 234
8.2.1 光動力診斷和治療原理 235
8.2.2 光敏劑和激發(fā)光源 236
8.2.3 光動力療法的方法及優(yōu)勢 238
8.3 光鑷 239
8.3.1 光輻射壓力、光梯度力 240
8.3.2 光學勢阱 241
8.3.3 光鑷裝置 242
8.3.4 光鑷的應用 244
參考文獻 246
中英文名詞對照表 247