基于VirtualLab的血液細胞光散射相位分布特征的研究.pdf

1、自光散射方法應用于生物細胞的研究以來，各種光學檢測技術在生物細胞成分和形態(tài)分布領域的探索一直是國內外研究的熱點問題之一。由于生物細胞在生命科學各領域的重要作用，許多學者在該領域做了大量的研究。近年來，隨著新型的數字相位顯微技術的迅速發(fā)展，利用相位研究生物細胞的形態(tài)檢測和分類成為該領域一個有力工具。本文以江蘇省自然科學基金項目“基于數字相位分布的生物細胞瞬態(tài)識別光學檢測方法”為支撐，以大量文獻為依據，較為全面地總結和概括了傳統(tǒng)生物細胞檢測

2、方法和生物細胞相位顯微技術，詳細分析了血液中的各種細胞的形態(tài)特征及臨床意義。以典型的紅細胞和白細胞為主要研究對象，根據實際血液細胞的大小和形態(tài)特征，建立了雙曲面旋轉對稱體的紅細胞光散射相位模型、無粒的白細胞光散射相位模型、球核的有粒白細胞光散射相位模型和柱核的有粒白細胞光散射相位模型；并以此為基礎，應用VirtualLab光學虛擬實驗系統(tǒng)及其仿真實驗技術，根據光干涉原理和國外相關實驗條件的參數設置，從不同入射角度進行仿真實驗，并通過數據

3、分析模塊提取相應的包裹相位分布圖譜和光強分布，并對近場和遠場的光強分布進行了討論；為了更有效地分析相位分布特征，本文采用一種質量圖引導下的區(qū)域增長算法對包裹的相位進行解包裹處理，得到相位的連續(xù)分布圖譜；通過從不同形體結構、相同形體結構下不同入射方向這兩個不同角度對幾種血液細胞的相位分布特征進行了有效的分析和比較。研究結果表明血細胞的相位分布信息與細胞的形態(tài)結構及取向分布密切相關，光散射的相位分布可以較好地用于細胞形態(tài)的精確識別和分析，生

4、物細胞光散射相位分布圖譜可望成為一種新的生物細胞檢測的依據。
　　 本文共分六章：第一章為緒論，闡述了本研究課題的研究背景、發(fā)展現狀及本課題研究的內容和意義；第二章對生物細胞相位顯微理論及檢測方法進行了分析比較；第三章根據血細胞的形態(tài)結構和光學特性，建了幾種典型血液細胞的光散射相位模型；第四章應用VirtualLab實驗系統(tǒng)對幾種典型血液細胞進行模擬實驗，得到相應的光散射相位分布；第五章對血細胞光散射相位分布進行處理和特征分析；