[发明专利]不同烧伤程度皮肤在太赫兹波段特征参数的获取方法

说明书

本发明请求保护一种基于太赫兹透射光谱的皮肤特征参数的获取方法，以实现对烧伤等级的准确判定。通过对不同烧伤程度的幼龄猪皮肤进行太赫兹时域光谱实验，确定了用于烧伤等级判定的皮肤特征参数——吸收系数和折射率，并将烧伤分为三个等级。另外，通过对太赫兹时域谱的快速傅里叶变换，得出烧伤程度与特征参数的全频段变化曲线，其中皮肤吸收系数均随烧伤程度的提升呈下降趋势，折射率与之相反。通过由变化曲线给定的烧伤等级查询表，可在已知皮肤吸收系数或折射率的情况下，快速准确的进行烧伤等级的判定，于临床医学及医学教学实验中有较大的应用价值。

技术领域

本发明属于太赫兹时域光谱技术，旨在提出一种处于太赫兹波段下，针对不同烧伤程度皮肤的吸收系数和折射率的计算方法，达到准确定义烧伤等级的目的。

背景技术

在如今皮肤烧伤判定领域中，准确评估皮肤烧伤等级对确定相应的治疗方案至关重要，但是依赖于现有检测方法和医生的主观判断无法对烧伤等级进行精确判定。另外，烧伤初期处理及情况监控对防止伤口感染和患者的康复也十分关键，现有的成像检测方法都存在一定的不足，而太赫兹检测方法可以为检测烧伤提供必要的支持。

理论上，烧伤组织检测的主要目的是确定水肿的组成和状态，而太赫兹对水肿组织中液体流动以及成分的变化非常敏感，并且在频域谱中可以明显看出水元素的吸收峰。通过对于太赫兹频域谱的分析可以求得不同程度烧伤皮肤对于太赫兹的吸收率以及吸收系数的关系，从而可以快速在实验条件下通过太赫兹透射谱准确定义皮肤的烧伤等级，现有研究主要聚焦于太赫兹光谱成像，以达到对癌细胞等病变组织的精确检测。另外，太赫兹成像所需时间较长，在病情诊断的时效性上仍存在缺陷，而成谱所需时间较短，更适用于临床医学上的广泛应用。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种对皮肤烧伤等级的准确判定的不同烧伤程度皮肤在太赫兹波段特征参数的获取方法。本发明的技术方案如下：

一种不同烧伤程度皮肤在太赫兹波段特征参数的获取方法，其包括以下步骤：

获取被测对象的烧伤皮肤的切片，所述切片的切面为同一皮肤层；

对每一组切片厚度进行测量，获取切片的平均厚度；

制作泡沫载体，在泡沫载体最大截面的中心切除矩形空洞，并将所得切片放入矩形空洞中；

使太赫兹激光照射在皮肤样本上，并对太赫兹时域谱进行测量以确定烧伤区域，测得其不同频率下的透射信息，重复得到若干组切片的数据；

对每一组所测得的数据进行快速傅里叶变换，得到其幅度以及相位数据，求取皮肤样本的折射率和吸收系数；得到折射率和吸收系数随烧伤程度变化的定量关系，给出不同烧伤程度全频段下的变化曲线。

进一步的，所述被测对象的烧伤皮肤的切片是采用横向切片。

进一步的，所述对每一组切片厚度进行测量，获取切片的平均厚度，具体包括：

用测量工具对每一组切片厚度进行测量，在切片对角线、几何对称中心线位置测量若干次，取均值作为切片的平均厚度。

进一步的，所述切片放入矩形空洞中时皮肤被烧伤面朝外。

进一步的，所述使太赫兹激光照射在皮肤样本上，并对太赫兹时域谱进行测量以确定烧伤区域，具体包括：将皮肤与泡沫载体放置于太赫兹成像实验平台的载物台上，泡沫载体放置切片的一侧面向太赫兹激光源，并确保激光源可以照射于样本。

进一步的，当照射时，太赫兹平台上的载物台还包括微移的步骤来测得不同频率下的透射信息。

进一步的，记录太赫兹时域光谱系统获得的太赫兹辐射电场的时/频域幅值和频域相位的数据

进一步的，所述对每一组所测得的数据进行快速傅里叶变换，得到其幅度以及相位数据，求取皮肤样本的折射率和吸收系数；