检索结果-内蒙古大学图书馆

光学技术 2025年第1期51卷 87-93页

作者：王成张瑶杨常兴张浩颖赖光云项华中汪俊韩愚张大伟上海理工大学生物医学光学与视光学研究所医用光学仪器与设备教育部重点实验室上海200093 上海交通大学第九人民医院儿童牙科上海200011 上海汉缔医疗器械有限公司上海200444 上海理工大学教育部光学仪器与系统工程研究中心现代光学系统重点实验室上海200093

近年来龋齿的管理已经明显转向早期检测和预防,这可以显著提高治疗效果并减少侵入性治疗的需求。文章研究了近红外漫反射成像在早期龋齿检测中的可行性。根据组织光学中的漫反射成像理论,在原有研究基础上,建立了基于780nm波长的LED照... 详细信息

近年来龋齿的管理已经明显转向早期检测和预防,这可以显著提高治疗效果并减少侵入性治疗的需求。文章研究了近红外漫反射成像在早期龋齿检测中的可行性。根据组织光学中的漫反射成像理论,在原有研究基础上,建立了基于780nm波长的LED照明的一种近红外漫反射成像系统,命名为NIRCaries 780。为了确认NIRCaries 780的性能,对54个牙面同时使用NIRCaries 780、DIAGNOcam进行检测,并根据ICDASⅡ标准,由经验丰富的牙医对龋齿病变进行评估。使用Spearman等级相关系数评估NIRCaries 780的性能。与ICDASⅡ标准相比,NIRCaries 780的敏感性、特异性和准确性分别为0.806、0.870和0.833。DIAGNOcam的敏感性、特异性和准确性分别为0.871、0.913和0.889。与DIAGNOcam相比,这种技术使用简单,无接触,并且在提示牙釉质早期龋齿方面是可行的。未来的研究将结合近红外漫反射成像与自动分类算法,为家庭口腔健康,预防龋齿提供技术手段。

关键词：应用光学早期龋齿近红外成像(NIRCaries 780) DIAGNOcam

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基于低相干干涉测量的眼轴长度测量系统研究

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中国激光 2022年第5期49卷 75-82页

作者：王成周岐陈奕君陈明惠项华中郑刚赵婕张大伟上海理工大学生物医学光学与视光学研究所教育部医用光学技术与仪器重点实验室上海200093 上海市杨浦区市东医院眼科上海200438 上海理工大学教育部光学仪器与系统工程研究中心上海市现代光学系统重点实验室上海200093

眼轴长度的精确测量对于近视防控、白内障晶体植入术后视力恢复等具有重要意义。本研究团队将Twyman-Green干涉系统与数字信号处理技术相结合,搭建了低相干双光束外差干涉眼轴长度测量系统。为验证该系统的有效性,采用该系统对ZEISS标... 详细信息

眼轴长度的精确测量对于近视防控、白内障晶体植入术后视力恢复等具有重要意义。本研究团队将Twyman-Green干涉系统与数字信号处理技术相结合,搭建了低相干双光束外差干涉眼轴长度测量系统。为验证该系统的有效性,采用该系统对ZEISS标准模拟眼、人眼分别进行多次测量,进行重复性检验;然后通过统计学分析测量数据的显著性,结果表明差异无统计学意义(P>0.05),符合球形检验;Bland-Altman分析表明,测量数据的95%一致性置信区间均在-0.06~0.06 mm范围内。本系统测量结果与IOLMaster500测量结果具有高度一致性。所设计的眼轴长度测量系统具有良好的有效性和可靠性,为国产眼轴长度测量仪器研发提供了技术方案。

关键词：医用光学眼轴长度光学相干 Twyman-Green干涉仪可靠性检测

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窄带LED照明的多光谱显微成像系统研究

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中国激光 2020年第12期47卷 317-324页

作者：王成刘宾周楚李念宁张浩南项华中郑刚王秀丽张大伟上海理工大学生物医学光学与视光学研究所医用光学技术与仪器教育部重点实验室上海200093 同济大学医学院光医学研究所上海市皮肤病医院上海200443 上海理工大学现代光学系统重点实验室教育部光学仪器与系统工程研究中心上海200093

在生物医学领域,为了降低成本,降低对高端器件的依赖,以及实现对无标记样本的光谱和结构等多维度图像分析的目的,基于窄带LED光源技术,自主研制了一套多通道LED照明的多光谱显微成像系统。本系统在420~680 nm范围内系统的光谱分辨率约为... 详细信息

在生物医学领域,为了降低成本,降低对高端器件的依赖,以及实现对无标记样本的光谱和结构等多维度图像分析的目的,基于窄带LED光源技术,自主研制了一套多通道LED照明的多光谱显微成像系统。本系统在420~680 nm范围内系统的光谱分辨率约为20 nm,空间分辨率优于2μm,在放大倍数为13倍时成像范围为520μm×416μm。为了验证系统在临床病理分析中的可行性,采集了小鼠皮肤鳞状细胞原位癌病变病理切片和正常皮肤组织病理切片的多光谱图像。从多光谱图像中可以清楚地观察结构,由图像序列中提取的光谱信息表明,癌变细胞核的反射率在可见光波段内与正常细胞核有明显差异,能有效区分两种细胞。这些实验结果表明,基于LED照明的多光谱显微成像系统有望替代传统昂贵、复杂的多光谱成像系统,并可在病理分析中发挥重要作用。

关键词：生物光学显微成像多光谱成像反射率光谱 LED光源组织病理学

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基于显微多光谱成像的临床皮肤鳞癌病理分析

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中国激光 2024年第15期51卷 135-142页

作者：王成杨常兴仰伽仪葛倩倩蔡文强燕昱龄项华中张大伟赵肖庆上海理工大学健康科学与工程学院生物医学光学与视光学研究所上海200093 上海理工大学医用光学仪器与设备教育部重点实验室上海200093 上海交通大学医学院附属瑞金医院皮肤科上海200025 上海理工大学教育部光学仪器与系统工程研究中心上海200093

皮肤鳞状细胞癌(cSCC)是我国三大皮肤恶性肿瘤之一,病理学诊断目前仍是其临床诊断的金标准。为了提升诊断效率以及降低人工劳动强度,本课题组自主研发了一套自动多光谱显微成像系统。利用该系统获取人体正常皮肤组织与鳞癌组织全切片的... 详细信息

皮肤鳞状细胞癌(cSCC)是我国三大皮肤恶性肿瘤之一,病理学诊断目前仍是其临床诊断的金标准。为了提升诊断效率以及降低人工劳动强度,本课题组自主研发了一套自动多光谱显微成像系统。利用该系统获取人体正常皮肤组织与鳞癌组织全切片的多光谱病理图像,运用随机森林算法与自适应阈值分割法对不同波段的图像进行精确分割并作伪彩色处理,有效地提取出细胞核、大脂滴和角化珠等重要的诊断信息。此外,利用滑动窗口技术设置200×200像素的窗口,计算窗口内的核质比。结果表明,多光谱病理图像经伪彩色处理后显著增强了病理结构的可视化。经量化分析得到正常皮肤组织与cSCC组织的核质比存在显著的统计学差异(P<0.001)。核质比量化的ROC曲线分析也证明了该系统的敏感性与特异性。实验结果表明,该自动多光谱显微成像系统结合图像处理技术,增强了临床病理信息的可视化和量化能力,为提升病理分析的效率和准确率、降低病理诊断的复杂性提供了坚实的技术基础。

关键词：生物医学光学多光谱成像图像分割细胞核质比

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权重函数对渐进镜片设计的影响

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光子学报 2020年第9期49卷 35-43页

作者：高健东项华中李念宁王成郑刚庄松林张大伟上海理工大学生物医学光学与视光学研究所教育部医用光学技术与仪器重点实验室上海200093 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 上海理工大学上海市介入医疗器械工程研究中心上海200093 上海理工大学教育部光学仪器与系统工程研究中心上海200093

为了研究权重分布函数对镜片设计的影响,在构建最小化模型的基础上,使用样条插值方法对过渡区域权重函数进行处理,设计了三组连接高权重区域和低权重区域的过渡区域变化快慢不同的权重分布函数.根据不同的权重分布函数设计了相应的渐进... 详细信息

为了研究权重分布函数对镜片设计的影响,在构建最小化模型的基础上,使用样条插值方法对过渡区域权重函数进行处理,设计了三组连接高权重区域和低权重区域的过渡区域变化快慢不同的权重分布函数.根据不同的权重分布函数设计了相应的渐进多焦点自由曲面镜片,并进行了仿真、加工及评价.实验结果表明权重分布矩阵对镜片光学性能有影响,曲面的平均曲率和主曲率差的过渡区域权重变化越快,镜片的光学性能越优.因此,使用过渡区域较快变化的权重函数有利于降低镜片周边像散、优化镜片光焦度和散光分布.

关键词：视光学光学设计渐进多焦点镜片权重函数自由曲面像散屈光度

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基于聚类算法的血管直径测量研究

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光学技术 2021年第1期47卷 37-44页

作者：王成李砚瑞刘宾项华中徐康郑刚陈明惠张大伟上海理工大学生物医学光学与视光学研究所医用光学技术与仪器教育部重点实验室上海200093 教育部光学仪器与系统工程研究中心上海理工大学现代光学系统重点实验室上海200093

血管形态的变化与疾病密切相关,血管直径是血管形态的主要参数之一,测量血管直径有助于疾病的筛查与预防。提出一种基于聚类算法的血管直径测量方法,对微血管进行测量。大多数显微血管图像(如光学显微成像或光声显微成像)中存在噪声,通... 详细信息

血管形态的变化与疾病密切相关,血管直径是血管形态的主要参数之一,测量血管直径有助于疾病的筛查与预防。提出一种基于聚类算法的血管直径测量方法,对微血管进行测量。大多数显微血管图像(如光学显微成像或光声显微成像)中存在噪声,通过非线性变换函数对显微图像进行增强;使用训练后的U-Net网络模型进行图像分割;利用结合聚类算法以及射线算法的测量方法对分割得到的血管进行测量,得到血管直径。实验表明,算法与传统测量结果一致(P>0.05),与传统算法相比,本算法的测量精度得到提升,将测量误差由4.21%降低至2.27%,满足血管测量的准确度需求。

关键词：图像处理血管宽度图像分割 U-Net 聚类算法

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基于主成分分析和模糊聚类法的细菌后向散射光谱分类方法

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中国激光 2020年第2期47卷 341-346页

作者：王成焦彤陆雨菲徐康李森刘箐张大伟上海理工大学生物医学光学与视光学研究所医用光学技术与仪器教育部重点实验室上海200093 复旦大学上海医学院附属中山医院肾病科上海市肾病与透析研究所上海市肾脏疾病与血液净化重点实验室上海市重中之重肾脏疾病临床医学中心上海200030 上海理工大学医疗器械与食品工程学院食品微生物研究所上海200093 教育部光学仪器与系统工程研究中心上海理工大学现代光学系统重点实验室上海200093

食源性致病菌的快速检测是解决食品安全问题最有效的途径之一。为了实现对食源性致病菌的快速、高效、无标记检测和分类,提升了原有的光纤共聚焦后向散射光谱系统的性能,将其光场直径减小到适合较小生物样品的水平,即达到单菌水平检测... 详细信息

食源性致病菌的快速检测是解决食品安全问题最有效的途径之一。为了实现对食源性致病菌的快速、高效、无标记检测和分类,提升了原有的光纤共聚焦后向散射光谱系统的性能,将其光场直径减小到适合较小生物样品的水平,即达到单菌水平检测。在无标记条件下,测定了三种常见的形态相近的食源性致病菌(肠炎沙门氏菌、大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌)的后向散射光谱。选取500~800 nm范围的特征波段,将主成分分析和模糊聚类分析相结合,建立多元分析模型。主成分分析结果表明,所得的前5个主成分已经包含80.41%的特征区光谱信息。将前5个主成分分量作为模糊聚类分析的变量。由所求得的隶属度矩阵可知,三种细菌聚类结果的准确率均为100%。该结果说明光纤共聚焦后向散射光谱方法结合主成分分析和聚类分析法能够快速、高效、无标记地对单个细菌进行分析和分类。

关键词：生物光学后向散射显微光谱食源性致病菌主成分分析模糊聚类分析分类

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基于口腔自体荧光效应和深度学习的牙菌斑的分割及量化

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光学技术 2022年第1期48卷 116-122页

作者：王成高体杰赖光云项华中郑刚汪俊张大伟上海理工大学生物医学光学与视光学研究所医用光学技术与仪器教育部重点实验室上海200093 上海市第九人民医院上海口腔医学研究所上海200011 教育部光学仪器与系统工程研究中心上海理工大学现代光学系统重点实验室上海200093

牙菌斑是牙齿表面一层难以观测的生物膜,是导致龋齿、牙龈炎等一系列疾病的直接诱因。牙菌斑的早期定量化无损检测具有重要的临床意义。短波长光激发下,牙菌斑的细菌及其代谢产物可以产生自体荧光。基于前期成像系统的基础上,采集大量... 详细信息

牙菌斑是牙齿表面一层难以观测的生物膜,是导致龋齿、牙龈炎等一系列疾病的直接诱因。牙菌斑的早期定量化无损检测具有重要的临床意义。短波长光激发下,牙菌斑的细菌及其代谢产物可以产生自体荧光。基于前期成像系统的基础上,采集大量牙菌斑在405nm蓝光激发下产生的红色荧光;牙菌斑越成熟红色荧光强度越高;采用改进的U-net网络对该红色荧光进行分割,对分割出来的牙菌斑进行轮廓提取获得质心,并利用区域生长算法分割出牙菌斑所附着的牙齿,综合牙菌斑成熟程度及面积来评估牙菌斑指数。结果表明改进的U-net网络分割精度优于传统方法。将牙菌斑的面积和成熟程度结合对牙菌斑进行量化,一定程度上可以消除人为诊断的差异性。

关键词：牙菌斑自体荧光 U-net 区域生长牙菌斑指数

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基于光辐射压力的激光功率测量技术

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光学仪器 2023年第5期45卷 1-10页

作者：王成杜根熊利能许飏程玉罗雨祥毛世峰王林毅周毅刚项华中郑刚上海理工大学生物医学光学与视光学研究所上海200093 上海理工大学教育部医用光学技术与仪器重点实验室上海200093

随着激光应用领域的快速拓展,超高峰值功率、超窄脉宽逐渐成为未来激光行业的重点研究方向之一,这种激光的超高电场能量给高精度的激光功率测量提出了挑战。传统的激光功率测量方法,如光电法、热释电法、量热法等逐渐显露出不适用于上... 详细信息

随着激光应用领域的快速拓展,超高峰值功率、超窄脉宽逐渐成为未来激光行业的重点研究方向之一,这种激光的超高电场能量给高精度的激光功率测量提出了挑战。传统的激光功率测量方法,如光电法、热释电法、量热法等逐渐显露出不适用于上述激光功率测量的缺点,此外上述方法都难以实现实时、在线测量。为了克服以上困难,需要一种新型激光功率测量原理与方法。以美国国家标准与技术研究院为代表的机构提出了一种光辐射压力测量法,该方法使激光作用在高反射率的反射镜上,激光动量形成了光辐射压力,这个力可以采用多种力学传感方式进行计量。该方法不但能实现激光功率快速、准确测量,而且不影响激光能量传输,可以实现实时、在线的激光功率测量。系统回顾了国内外通过光辐射压力测量激光功率的基本原理和系统组成,光辐射压力测量激光功率的研究现状,并对该方法的发展方向进行了展望。

关键词：光辐射压力超高峰值功率超窄脉宽激光功率测量不确定度

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龋齿的快速检测方法研究

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光学仪器 2021年第2期43卷 89-94页

作者：张浩颖皇甫胜男高体杰赖光云项华中郑刚陈明惠汪俊王成上海理工大学生物医学光学与视光学研究所上海200093 上海理工大学教育部医用光学技术与仪器重点实验室上海200093 上海交通大学医学院附属第九人民医院儿童口腔科上海200023

全球超过一半的人口患有口腔疾病,口腔微生物与龋齿、牙周病、糖尿病、阿尔茨海默病、早产等全身性或慢性疾病显著相关。随着大众越来越重视口腔健康,关注口腔疾病,光学技术在口腔龋病研究中的优势得到广泛的关注。系统研究了龋齿快速... 详细信息

全球超过一半的人口患有口腔疾病,口腔微生物与龋齿、牙周病、糖尿病、阿尔茨海默病、早产等全身性或慢性疾病显著相关。随着大众越来越重视口腔健康,关注口腔疾病,光学技术在口腔龋病研究中的优势得到广泛的关注。系统研究了龋齿快速检测方法的基本原理和临床适用结果;介绍了口腔致病菌对消化系统,神经系统,免疫系统等人体系统的影响,达到预警口腔以及全身疾病,保障人身体健康的作用。

关键词：龋齿快速检测方法全身健康健康预警

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