导读:本文包含了无创光谱检测论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:光谱,胆固醇,血糖,反射,皮肤,吸收光谱,光谱分析。
无创光谱检测论文文献综述
李晓莉[1]（2019）在《近红外无创血糖检测有效光谱信号提取关键技术研究》一文中研究指出糖尿病是一种由于胰岛素分泌缺陷或其生物学作用障碍引起的以高血糖为特征,伴有能量代谢障碍的疾病。糖尿病并发症累及全身各器官并伴随病变,可导致残疾和死亡,严重影响患者的生命和生活质量。血糖浓度是糖尿病诊断和治疗所依据的重要指标,所以血糖浓度检测是糖尿病治疗过程中必不可少的关键步骤之一。目前医学上通常通过静脉抽血或指尖采血,用酶催化法来进行血糖检测,这种方法不能实现连续实时的血糖浓度检测,并且会给糖尿病患者增加精神上的痛苦和经济上的负担。因此,对无创血糖检测相关技术进行研究具有重要的意义。近红外无创血糖检测方法是无创血糖检测领域研究的热点之一。近红外光可以穿透皮肤且血糖浓度与其近红外吸收光谱有很好的相关性,但是血糖浓度信号微弱、近红外光谱数据维数大,增加了近红外无创血糖检测的难度。本文针对近红外无创血糖检测方法的相关技术难点进行探讨,旨在:针对噪声干扰造成血糖浓度预测模型精度低的问题,探索一种自适应信号去噪方法;针对血糖近红外全光谱数据建模预测精度较差的问题,研究一种有效的光谱变量选择方法;针对光谱数据存在非线性相关性造成模型建立复杂的问题,探索一种有效的光谱变量特征提取方法。基于以上目的,本文的研究工作主要包括以下几个部分:针对近红外无创血糖检测过程中光谱数据存在噪声干扰,影响建立血糖浓度预测模型精度的问题,提出一种基于自适应噪声的总体集合经验模态分解(CEEMDAN)和离散弗雷歇距离评价准则的近红外光谱信号去噪方法。概述了近红外光谱检测相关理论,结合CEEMDAN和离散弗雷歇距离理论,根据近红外光谱信号分解后获得的多个本征模态函数分量(IMF)中噪声和信号的频率差异,实现噪声和信号的自适应分离;利用离散弗雷歇距离评价准则对IMF进行分类,确定干扰噪声和有用信号各自主导的IMF;最后将有用信号主导的IMF求和,重构出近红外光谱信号,减轻与葡萄糖浓度信息无关的噪声干扰的影响。实验结果表明:该方法运用到不同葡萄糖浓度离体溶液近红外光谱实验中,去噪后综合评价指标值最大提高了0.1;运用到不同浓度葡萄糖2%Intralipid仿体溶液近红外光谱实验中,去噪后综合评价指标值最大提高了0.09,本文所提出的方法与传统光谱去噪方法相比,重构信号的结果精度更高,滤波性能更稳定,实现了信号与噪声的有效分离,具有良好的自适应性。针对某些光谱波段与血糖浓度信息缺乏相关性,导致全光谱数据建模预测精度低的问题,提出一种基于排列熵的近红外光谱变量选择方法。通过分析光谱变量选择的物理基础和必要性,提出用滑动窗口分割去噪后的近红外全光谱数据,计算每个光谱波长区间的排列熵,以排列熵值作为特征参数进行光谱变量选择。实验结果表明,将新方法应用于不同葡萄糖浓度离体溶液和不同葡萄糖浓度的2%Intralipid仿体溶液,与传统光谱变量选择方法对比,新方法选择出的光谱变量分别缩减到全光谱变量的13.9%和14.7%,远远小于全谱1867个波长数据。对于离体溶液,SVR建模后相关系数最大提高10.1%,预测均方根误差最大降低13.7%,PLSR建模后相关系数最大提高18.5%,预测均方根误差最大降低4.2%;对于仿体溶液,SVR建模后相关系数最大提高13.4%,预测均方根误差最大降低12.4%,PLSR建模后相关系数最大提高14.3%,预测均方根误差最大降低10.8%,说明所提出的方法可以选择出与葡萄糖浓度信息相关的光谱变量,减少无关光谱变量对模型预测能力的影响,有效改善全光谱数据建模预测精度低的问题。针对近红外无创血糖浓度检测中光谱数据存在非线性相关的问题,提出一种基于最大信息系数(MIC)的主成分分析光谱变量特征提取方法。通过分析传统主成分分析方法的理论模型,并根据近红外光谱数据的特点,引入最大信息系数概念,对光谱数据的非线性相关进行度量。新方法首先结合传统主成分分析模型和MIC相关理论,对近红外光谱数据进行标准化处理,计算变量之间的最大信息系数;然后通过MIC矩阵计算其特征值和特征向量,采用阈值法选择主成分,对近红外光谱变量进行特征提取。实验结果表明,该方法运用到不同葡萄糖浓度离体溶液近红外光谱实验中,PSO-SVR建模后相关系数最大提高10.8%,预测均方根误差最大降低15.1%;运用到不同葡萄糖浓度2%Intralipid仿体溶液近红外光谱实验中,PSO-SVR建模后相关系数最大提高9.4%,预测均方根误差最大降低17%。说明新方法所提取的主成分可以有效反映葡萄糖光谱信息,降低了模型的复杂程度,改善了模型的预测能力。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-05-01）
王群益[2]（2018）在《基于血流容积差的差分光谱无创血糖检测方法的探索》一文中研究指出将光学方法进行应用,促进无创、连续性的血糖检测,能够有效实现对糖尿病人的诊断工作。就血糖无创检测工作来说,其是一项相对较难的科研问题,在实际的发展过程中,其葡萄糖的光学信息较为微弱,而所对应的测量背景又相对较大。在这种情况下,其背景就会对血糖检测造成影响。随着近些年来所开展的多种无创血糖参考测量方法,本研究也对其展开了相关研究,现做出相关报道如下。(本文来源于《心理月刊》期刊2018年09期）
许超,方朝晖,董美丽,张元志,倪敬书[3]（2018）在《基于吸收光谱技术的皮肤胆固醇无创检测系统设计》一文中研究指出利用STM32微处理器,设计了一种基于吸收光谱技术的皮肤胆固醇无创检测系统,通过微型光谱仪获得有色产物的吸收光谱信息,间接得到人体皮肤胆固醇相对含量。本系统设计了一款高精度可调LED恒流源,LED光强的波动范围控制在±1%以内。还设计了一种结构简单、试剂用量少、不需要确切的检测试剂体积的液体限位装置,实现被测液体浓度的准确测量。通过检测梯度浓度CuSO_4溶液,验证了系统应用于不同浓度溶液定量检测的准确性。采用本系统对动脉粥样硬化性疾病患者和对照人群的皮肤胆固醇进行检测,检测结果在统计学上有显着性差异,初步验证系统可用于人体皮肤胆固醇的检测。(本文来源于《光电工程》期刊2018年04期）
林多[4]（2018）在《基于拉曼光谱新技术的鼻咽癌无创检测研究》一文中研究指出鼻咽癌是一种源于鼻咽粘膜上皮的恶性肿瘤,是我国耳鼻喉恶性肿瘤的主要癌种。由于其解剖位置隐蔽,并且具有高度的侵袭性和转移性,给疾病的早期诊断带来了极大的难度。目前,鼻咽镜活检结合组织病理分析的诊断方法具有侵袭性和无法避免的主观依赖性,很难对微小的局部病变做出准确的诊断。本论文利用具有分子检测能力的拉曼光谱技术对鼻咽癌患者生化样本开展研究,挖掘与鼻咽癌发生相关的生化分子的特异性变化。主要研究内容包括:第一、利用非标记SERS技术对鼻咽癌不同分期患者的血液开展研究,挖掘不同分期鼻咽癌患者血液中生化成分的特异性变化,对早期T分期和正常样本进行理想的区分。另外,借助于新颖的Lasso-PLS-DA算法,可避免无用信息和噪声信息的干扰,对不同分期样本之间进行区分判别,进一步提高SERS技术的肿瘤分期诊断效能。第二、搭建一套大光斑快速拉曼检测系统,对鼻咽癌血液进行检测分析,相较于商业化的拉曼检测仪,该系统在检测时间上有着明显的优势,符合临床样本实时检测的要求,该系统的搭建有望对拉曼光谱技术的临床转化提供有益的探索。第叁、利用具有内标功能的SERS基底与SERS标签分子成功对鼻咽癌患者血液中循环肿瘤DNA进行定量检测。所使用的内标与标签分子的拉曼信号均是处于“静默区”,不会受到待测DNA以及其他生物信号的干扰,可极大提升定量检测的可靠性与准确性。第四、利用非标记SERS技术对鼻咽癌患者的唾液开展研究,同时为了避免唾液样本中外源性物质对有效物质的干扰,提出一种快速、简便的基于醋酸纤维薄膜的唾液蛋白纯化方法,并将该方法与SERS技术相结合,提高了唾液样本拉曼信号的重复性,能对鼻咽癌唾液样本进行初步判别。第五、利用自组装激光光镊拉曼检测系统,捕获鼻咽癌细胞和正常鼻咽部细胞,并对其进行拉曼光谱测试。该系统能实现在细胞生理环境下的活细胞测试,相应的结果可以更加准确地反映癌细胞的真实状态,可为基于细胞的肿瘤检测研究提供方法学参考。第六、研制一套集成4种检测模式的内窥系统,包括白光成像、自体荧光成像、反射光谱检测和拉曼光谱检测,对鼻咽癌活体组织进行实时检测。通过联用高灵敏度的荧光成像和高特异性的光谱检测技术,该系统能全面地探测与鼻咽癌发生相关的生化分子的特异性变化,有望发展一种快速、客观、微创的鼻咽癌筛查新方法。本论文紧跟国际生物医学的研究热点,结合临床鼻咽癌诊断迫切需求,发展基于拉曼光谱技术的新方法和新系统,对鼻咽癌血液、唾液、细胞、组织开展研究,探索一种无损、快速、客观、准确的鼻咽癌检测新方法。(本文来源于《福建师范大学》期刊2018-03-20）
郑毅[5]（2017）在《新型拉曼光谱系统及采集方法实现血糖无创检测的研究》一文中研究指出拉曼散射起源于分子与入射光子之间的非弹性碰撞,并产生能量交换。拉曼光谱包含了丰富的分子振动信息,可作为分子识别的“指纹”光谱。由于光谱特征峰清晰尖锐不易重迭、水的拉曼信号微弱等优点,拉曼光谱技术被认为是最有希望实现人体血糖无创检测的技术之一。但目前的研究成果是基于传统的实验室级拉曼光谱系统实现的,由于体积庞大、价格昂贵、准确性不够理想等缺陷,限制了该技术在临床及实际应用的推广。本文提出了一种新的光谱采集方法,以铊掺杂自聚焦透镜作为光谱采集透镜,设计了一种新的小型可穿戴式光谱采集探头,在此基础上搭建了一种小型可穿戴式血糖拉曼光谱检测系统。同时还提出了一种以光谱特征峰面积作为主要计算参考,以峰强度作为辅助参考的光谱定量分析新方法。针对不同测试样本分别提出了基于主导因子的非线性多变量偏最小二乘模型以计算葡萄糖水平。利用该系统对不同浓度的葡萄糖溶液、11只大鼠以及10位人体志愿者进行测试。计算结果表明葡萄糖溶液、实验白鼠以及人体的准确度分别为98.1%,89.3%和86.3%,测试准确性得到提高。新的测试系统具有体积小、成本低、拉曼信号采集稳定、方便使用等优点,能够准确实现人体血糖的无创检测并具有较好的可重复性,在无创血糖实时监测等疾病诊断领域具有重要的应用价值。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所)》期刊2017-04-01）
刘佳佳[6]（2016）在《近红外无创血糖检测—耳垂部位透反光谱数据分析方法》一文中研究指出21世纪以来,随着糖尿病患者的人数日益增加,研究一种无创伤的血糖检测方法有很重要的意义和价值。近红外光谱测量已经被广泛应用于人体成分检测的研究,但是由于人体自身复杂的生理条件、测量部位的不同、血液中葡萄糖之外的其他成分以及外界环境等诸多因素的影响,导致所测的光谱数据中包含的葡萄糖信息不是很明显,从而影响测量结果的准确度和精度。为了探究耳垂部位的葡萄糖信息,本文分析了人耳耳垂部位扩散反射和扩散透射光谱的二维相关光谱并寻找到了葡萄糖的特征吸收峰。然后与不同厚度下单层皮肤模型和五层皮肤模型的蒙特卡洛(Monte-Carlo,MC)模拟实验结果进行了对比。同时,也提出了两种透反共用的方法来增强有用信号的强度和信噪比,以期推动无创血糖检测技术的发展。首先,本文概述了无创血糖检测的研究进展,介绍了人体近红外无创血糖检测中所用到的基本原理以及所涉及到的光与生物组织相互作用的理论基础,同时分析了选择人耳作为测量部位的优势,简要阐述了人耳近红外扩散反射和扩散透射光谱信号的采集方法。接着,本文评价了实验所用到的人耳透反光谱采集系统的信噪比,然后采集了多名志愿者自然状态下耳垂部位的扩散反射光谱和扩散透射光谱数据,分析了耳垂厚度对透反光谱数据的影响,寻找一般规律,同时对其进行二维相关光谱分析,在1220 nm和1330 nm附近发现了葡萄糖的吸收峰。并与不同厚度下的单层皮肤模型和五层皮肤模型下的蒙特卡洛模拟结果进行对比。结果表明在体实验的结果与模拟实验结果基本吻合;耳垂厚度的变化对扩散透射光谱的影响比较明显,随着耳垂厚度的增加,扩散透射光强逐渐减小;但是耳垂厚度的变化对扩散反射光谱的变化却不太明显,随着耳垂厚度的增加,扩散反射光强总体上没有发生变化,只是在1000-1300 nm范围内有一定的波动。最后,提出了两种透反共用的方法,针对模拟实验和在体实验分别作了分析比较,结果表明透反共用在一定程度上可以提高有效信号的强度和信噪比,这一发现有利于促进无创血糖检测技术的进一步发展。(本文来源于《天津大学》期刊2016-12-01）
候华毅,董美丽,王贻坤,朱灵,马祖长[7]（2016）在《漫反射光谱技术快速无创检测皮肤胆固醇》一文中研究指出针对皮肤胆固醇无创检测的迫切需求,设计了一种基于微型光谱仪的便携式和智能化的皮肤漫反射光谱实时测量系统。配制毛地黄皂苷—辣根过氧化物酶共聚物溶液,利用毛地黄皂苷可与皮肤胆固醇分子中的羟基特异性结合和辣根过氧化物酶能与TMB试剂(主要成分为3,3’,5,5’-四甲基联苯胺)反应显色的特性,实现皮肤胆固醇的高灵敏和高特异的识别与指示,并通过测量反应后颜色的变化程度来定量皮肤胆固醇的浓度。以与人体皮肤结构相近的猪皮肤为实验对象,采用萃取法获得梯度浓度的胆固醇样本,利用上述光谱测量系统检测样本内的胆固醇浓度来验证该方法的可行性。实验结果显示,相对漫反射率能够区分不同浓度的胆固醇样本,在特征单波长(442,450和463nm)处和特征波段442~500nm内,漫反射率强度因子均可以定量反映样本内的胆固醇浓度,经线性拟合,判定系数R2分别为0.960,0.959,0.958和0.958。研究结果表明,使用漫反射光谱技术可以实现皮肤胆固醇的快速无创检测,将其应用于动脉粥样硬化性疾病风险评估,对于该类疾病的防控具有重要意义。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2016年10期）
候华毅,方朝晖,张元志,董美丽,朱灵[8]（2016）在《皮肤胆固醇无创光谱检测模拟和在体实验研究》一文中研究指出皮肤胆固醇是评估动脉粥样硬化性疾病风险的新型生物标志物。为实现皮肤胆固醇的无创、快速检测,设计了一套基于漫反射光谱技术的检测系统。采用毛地黄皂苷-辣根过氧化物酶共聚物溶液模拟梯度浓度皮肤胆固醇。通过检测该共聚物溶液和受试者在体皮肤胆固醇,验证了系统的可行性。结果表明,在440~550nm特征波段内,由相对漫反射率引入的参数S值与共聚物溶液浓度呈线性关系(相关系数r=0.992,P<0.01);控制年龄、性别等因素后,受试者在体皮肤胆固醇无创检测结果与血液中总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇呈显着正相关,相关系数r分别为0.837(P<0.01)和0.778(P<0.01)。漫反射光谱技术为皮肤胆固醇的检测提供了一种无创、便捷的方法。在体皮肤胆固醇的无创检测有助于动脉粥样硬化性疾病的早期发现。(本文来源于《中国激光》期刊2016年09期）
傅博[9]（2016）在《近红外无创血糖检测中异常光谱判断方法的研究》一文中研究指出基于近红外光谱的人体血糖无创测量易受到来自于血液中其他组分、人体生理条件、环境以及仪器等诸多因素的干扰。大量存在的干扰信息会使光谱数据无法体现葡萄糖信息的特异性而成为异常光谱,从而影响预测模型的精度和稳健性。本文从葡萄糖变异在光谱中的特异性表征以及光谱数据的统计规律出发,结合糖浓度在一定范围内变化的特点,提出了基于等吸收点、正交距离和简化正交距离等叁种异常光谱判断方法,并进行了相应的实验验证。分析了单波长和全波段两种情况下吸光度变化量的统计规律,以葡萄糖与水置换效应所产生的等吸收点为光谱特异性表征,提出了基于等吸收点处吸光度变化量的等吸收点异常光谱判断法;利用稳健主成分分析获得的葡萄糖浓度变化的第一主成分作为特异性表征,提出了基于正交距离的异常光谱判断法;同时,为了缩短测量时间,降低实验环境与仪器系统误差对主成分确定的影响,提出了以直接测量的高浓度样品代替稳健分析的简化正交距离异常光谱判断法。以葡萄糖水溶液和2%Intralipid仿体溶液为研究对象,测量其在正常条件、受温度影响以及受漂移影响等条件下的近红外透射光谱,通过二维相关光谱分析了异常光谱的特征,并采用所提出的叁种方法进行了异常光谱的判断。结果表明,糖水溶液中的异常数据在二维相关异步谱上出现了较强且具有一定特征的自相关峰,而仿体溶液实验的异常光谱在二维相关谱图中特征不明显。基于等吸收点的方法可以判断出糖水溶液中的异常光谱,但该方法依赖于所选测量波段上等吸收点的存在性,导致无法应用在1100-1700nm波段仿体溶液异常光谱判断上。正交距离法和简化正交距离法均能准确地判断出糖水溶液和仿体溶液中的异常光谱。而简化正交距离法所需测量时间短,可以降低测量条件改变对光谱特异性表征的潜在影响。因此,简化正交距离法相比于其他两种方法具有更强的实用性。(本文来源于《天津大学》期刊2016-05-01）
杨小金,黄之初,曾宇娟,覃云清[10]（2014）在《动态光谱法无创检测人体血液胆固醇的探讨》一文中研究指出目的:分析动态光谱法用于人体血液胆固醇含量无创检测的应用意义。方法:选取2013年10月-2014年1月本院96名健康体检者作为研究对象,对其进行在体测量动态光谱和抽血分析胆固醇含量,之后选用BP神经网络对获取的动态光谱数据和胆固醇含量实测值进行建模分析。结果:从96个体检样本中抽取81个作为校正集,另外15个作为预测集,得到校正集和预测集的相关系数分别为98.8%和95.65%,预测集的绝对误差最小为0.39%,最大为25.33%,平均相对误差为13.49%。结论:动态光谱法对胆固醇含量进行测量是一种精确性很高的无创检测分析方法,值得临床上推广。(本文来源于《中国医学创新》期刊2014年15期）
无创光谱检测论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
将光学方法进行应用,促进无创、连续性的血糖检测,能够有效实现对糖尿病人的诊断工作。就血糖无创检测工作来说,其是一项相对较难的科研问题,在实际的发展过程中,其葡萄糖的光学信息较为微弱,而所对应的测量背景又相对较大。在这种情况下,其背景就会对血糖检测造成影响。随着近些年来所开展的多种无创血糖参考测量方法,本研究也对其展开了相关研究,现做出相关报道如下。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
无创光谱检测论文参考文献
[1].李晓莉.近红外无创血糖检测有效光谱信号提取关键技术研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[2].王群益.基于血流容积差的差分光谱无创血糖检测方法的探索[J].心理月刊.2018
[3].许超,方朝晖,董美丽,张元志,倪敬书.基于吸收光谱技术的皮肤胆固醇无创检测系统设计[J].光电工程.2018
[4].林多.基于拉曼光谱新技术的鼻咽癌无创检测研究[D].福建师范大学.2018
[5].郑毅.新型拉曼光谱系统及采集方法实现血糖无创检测的研究[D].中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所).2017
[6].刘佳佳.近红外无创血糖检测—耳垂部位透反光谱数据分析方法[D].天津大学.2016
[7].候华毅,董美丽,王贻坤,朱灵,马祖长.漫反射光谱技术快速无创检测皮肤胆固醇[J].光谱学与光谱分析.2016
[8].候华毅,方朝晖,张元志,董美丽,朱灵.皮肤胆固醇无创光谱检测模拟和在体实验研究[J].中国激光.2016
[9].傅博.近红外无创血糖检测中异常光谱判断方法的研究[D].天津大学.2016
[10].杨小金,黄之初,曾宇娟,覃云清.动态光谱法无创检测人体血液胆固醇的探讨[J].中国医学创新.2014
论文知识图
