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光生物技术是生命科学重要的研究方向,生物组织作为生物体的一部分必然携带生物体的许多生命信息,对人体组织的光谱学研究和医学检测、治疗等相结合,显示了巨大的研究价值和应用前景。
结合国内外研究背景和现状,本文选取人体血液作为典型的生物组织,主要研究了血液的吸收光谱和荧光光谱,将小波分析方法运用到血液光谱信号的去噪、分析之中,探索了血液光谱特性和生化指标之间的关系。
本文的内容及创新点主要有以下几个方面:
(1)提出了对血液光谱信号的小波处理方法。方法对血液光谱信号进行分解,再逐层细分,采用阈值处理后,得到重构信号。为医学检验与处理提供了新方法。
(2)运用小波方法对人血清、全血的吸收光谱进行了分解和重构。重构的光谱信号取得了明显的去噪效果。
(3)对比了正常血清和高血脂血清经小波去噪后的光谱信号,研究二者之间的差异,由此可以通过检测血清在该谱段的吸收光谱来判断血脂含量是否异常,为医学检验提供了新方法。
(4)运用小波方法对人血清荧光光谱进行了分解和重构。研究了正常血清与高血脂血清、高血糖血清荧光光谱的差异。
(5)除小波方法外,本文另提出一种运用简单原理对光谱信号进行去噪的方法并编写相应处理程序,以吸收光谱信号为例,处理结果与前述方法基本一致。
研究表明将小波分析方法应用于血液光谱特性的研究,能够对血液光谱信号进行有效的滤噪,显示出许多新信息。分解信号也含有许多特征信息,研究重构信号或分解信号的特性与相应生化指标之间的关系,可以为医学检验、诊断提供新的检测、处理和分析方法。