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水下推扫式计算鬼成像的方法
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作者 赵明 王钰 +1 位作者 田芷铭 赵美晶 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第16期132-136,共5页
针对水下成像环境中的后向散射问题,开展了推扫式计算鬼成像方法的研究。介绍推扫式计算鬼成像模式,利用行间相关性研究了多行联合压缩感知模型,基于迭代收缩阈值算法提出了模型的求解方法。搭建了水下计算鬼成像实验装置,并在两种不同... 针对水下成像环境中的后向散射问题,开展了推扫式计算鬼成像方法的研究。介绍推扫式计算鬼成像模式,利用行间相关性研究了多行联合压缩感知模型,基于迭代收缩阈值算法提出了模型的求解方法。搭建了水下计算鬼成像实验装置,并在两种不同浑浊度情况下通过实验对比了推扫式计算鬼成像和传统面阵式计算鬼成像的效果,实验结果表明,推扫式计算鬼成像能够有效地降低后向散射的影响。 展开更多
关键词 成像系统 水下成像 成像 推扫成像 压缩感知
无标记显微成像技术的研究进展
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作者 张佳 洪亮 +4 位作者 任升 周非凡 胡睿 屈军乐 刘丽炜 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第7期55-70,共16页
无标记显微成像技术包括光学相干层析、光声成像、非线性成像和微球透镜成像等技术。概述了目前常用的无标记显微成像技术,并对各种传统和先进的成像原理进行了总结。详细介绍了各种无标记成像技术的优缺点和最新研究进展,以及此类成像... 无标记显微成像技术包括光学相干层析、光声成像、非线性成像和微球透镜成像等技术。概述了目前常用的无标记显微成像技术,并对各种传统和先进的成像原理进行了总结。详细介绍了各种无标记成像技术的优缺点和最新研究进展,以及此类成像技术在各领域的应用,并对基于无标记显微技术的多模态成像技术的未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 成像系统 无标记显微成像 非线性成像技术 显微成像 生物光学
非单色X光傅里叶变换鬼成像模拟
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作者 杨善初 喻虹 +2 位作者 陆荣华 谈志杰 韩申生 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期147-153,共7页
X光傅里叶变换鬼成像(FGI)有望实现台式纳米级显微系统,但其光源为小型化实验室X光源,单色性较差,难以直接获取高质量的样品衍射谱。针对这一问题,进行了非单色光FGI理论推导和数值模拟分析,阐明了非单色光源对衍射谱失真的影响机制,并... X光傅里叶变换鬼成像(FGI)有望实现台式纳米级显微系统,但其光源为小型化实验室X光源,单色性较差,难以直接获取高质量的样品衍射谱。针对这一问题,进行了非单色光FGI理论推导和数值模拟分析,阐明了非单色光源对衍射谱失真的影响机制,并在此基础上提出了衍射谱校正方法。基于不同波长对应的衍射谱之间的尺度变换关系,可以建立样品衍射谱与非单色光强度关联函数之间的矩阵方程,从而解算出样品衍射谱。 展开更多
关键词 成像系统 成像 X光成像 非单色光
复合电磁同心球系统的成像电子光学.A章:近轴光学
4
作者 周立伟 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1-10,共10页
通过复合电磁同心球系统的理想模型,对成像电子光学近轴方程的轨迹求解进行探讨。首次推导了该系统的近轴电子轨迹的转角及近轴方程的两个特解的解析表达式,探讨了近轴成像性质,并将结果推广到两电极静电同心球系统、均匀平行复合电磁... 通过复合电磁同心球系统的理想模型,对成像电子光学近轴方程的轨迹求解进行探讨。首次推导了该系统的近轴电子轨迹的转角及近轴方程的两个特解的解析表达式,探讨了近轴成像性质,并将结果推广到两电极静电同心球系统、均匀平行复合电磁系统和静电近贴系统中。 展开更多
关键词 成像系统 成像系统的电子光学 复合电磁阴极透镜 复合电磁同心球系统 近轴方程特解 近轴电子光学
复合电磁同心球系统的成像电子光学.B章:近轴像差
5
作者 周立伟 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期11-19,共9页
由复合电磁同心球系统的近轴方程两个特解出发,通过展开理想成像位置处图像转角表达式的途径,探讨了复合电磁同心球系统的近轴纵向像差和近轴横向像差。主要贡献是求得了近轴方程的两个特解在理想像面位置处的解析表达式,由此证明决定... 由复合电磁同心球系统的近轴方程两个特解出发,通过展开理想成像位置处图像转角表达式的途径,探讨了复合电磁同心球系统的近轴纵向像差和近轴横向像差。主要贡献是求得了近轴方程的两个特解在理想像面位置处的解析表达式,由此证明决定极限空间分辨率的二级近轴色球差能以Recknagel-Artimovich公式描述。导出了近轴横向像差的表达式,该像差由近轴色球差、近轴放大率色差和近轴各向异性色差等组成。 展开更多
关键词 成像系统 成像电子光学系统 复合电磁阴极透镜 复合电磁同心球系统 近轴方程的求解 电子光学的近轴像差
复合电磁同心球系统的成像电子光学.C章:近轴方程近似解
6
作者 周立伟 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期20-25,共6页
通过复合电磁同心球系统的理想模型,探讨了近轴方程特解的近似表示及其近轴横向像差的求解。导出了复合电磁同心球系统近轴方程两个特解的近似表达式,在此基础上导出了一些特殊类型的近轴横向像差的表达式,如近轴色球差、近轴放大率色... 通过复合电磁同心球系统的理想模型,探讨了近轴方程特解的近似表示及其近轴横向像差的求解。导出了复合电磁同心球系统近轴方程两个特解的近似表达式,在此基础上导出了一些特殊类型的近轴横向像差的表达式,如近轴色球差、近轴放大率色差和近轴各向异性色差。结果表明,由两个特解的近似解推导得到的近轴横向像差与使用精确解的结果完全一致,由此证明近似解求解近轴横向像差的方法是可行的。 展开更多
关键词 成像系统 成像电子光学系统 复合电磁阴极透镜 复合电磁同心球系统 近轴方程近似解 电子光学的近轴像差
复合电磁同心球系统的成像电子光学.D章:近轴方程渐近解
7
作者 周立伟 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期26-33,共8页
首次探讨了复合电磁同心球系统近轴方程的渐近解。推导了复合电磁同心球系统中近轴方程两个特解的渐近解中各类系数的表达式。通过复合电磁同心球系统两个特解精确解的验证,证明了Monastyrski[Journal of Technical Physics,1978,48(6):... 首次探讨了复合电磁同心球系统近轴方程的渐近解。推导了复合电磁同心球系统中近轴方程两个特解的渐近解中各类系数的表达式。通过复合电磁同心球系统两个特解精确解的验证,证明了Monastyrski[Journal of Technical Physics,1978,48(6):1117-1122]提出的用渐近解求解成像电子光学近轴方程两个特解的方法正确且可行,仅个别之处需要改进。 展开更多
关键词 成像系统 成像电子光学系统 复合电磁阴极透镜 复合电磁同心球系统 近轴方程的渐近解 近轴方程的近似解
基于锁相光子计数的多通道脑功能成像系统
8
作者 丁雪梅 王兵元 +3 位作者 刘东远 张耀 潘甜甜 高峰 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期262-268,共7页
功能近红外光谱成像已成为脑功能研究的首选手段。为得到高灵敏度、大动态范围以及高时间分辨率的成像系统,开发了基于改进锁相光子计数的多通道近红外脑功能成像系统。光源模块由波长为785,808,830nm的激光二极管(各16个)组成,调制方... 功能近红外光谱成像已成为脑功能研究的首选手段。为得到高灵敏度、大动态范围以及高时间分辨率的成像系统,开发了基于改进锁相光子计数的多通道近红外脑功能成像系统。光源模块由波长为785,808,830nm的激光二极管(各16个)组成,调制方波的频率间隔为252Hz;探测模块包括9个光子计数式光电倍增管。该系统结合了单光子计数技术的超高灵敏度与方波调制模式数字锁相检测的简易并行性,测量线性相关系数可达0.9989,信道间的串扰可忽略不计,具有较强的抗干扰能力和准确的空间定位能力。 展开更多
关键词 成像系统 脑功能成像技术 锁相光子计数技术 参考权重计数策略 扩散光层析成像 7次分时激励方案
内窥扫频光学相干层析探测牙齿根裂的研究
9
作者 孙伟 李嘉男 +3 位作者 戚苈源 朱锐 梁宇红 米磊 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期140-149,共10页
根裂诊疗是目前牙科临床医学的难点。搭建三维扫频光学相干层析成像系统,结合心血管内窥成像探头,对46个有根裂(裂缝宽度8~283μm)牙齿切片样本进行扫描成像,该系统对根裂大于30μm的样本的诊断准确率可达98.3%,对根裂小于30μm的诊断... 根裂诊疗是目前牙科临床医学的难点。搭建三维扫频光学相干层析成像系统,结合心血管内窥成像探头,对46个有根裂(裂缝宽度8~283μm)牙齿切片样本进行扫描成像,该系统对根裂大于30μm的样本的诊断准确率可达98.3%,对根裂小于30μm的诊断准确率为36.3%;对25个无根裂样本扫描,诊断准确率为92%。分析准确率差异原因,优化内窥导管探头与牙齿切片的相对位置和角度,并对部分图像进行三维重建,使得根裂大于30μm的样本的诊断准确率提高到100%,根裂小于30μm的诊断准确率提高到57.6%。实验表明,内窥光学相干层析技术在牙齿根裂临床诊断中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 成像系统 内窥成像 光学相干层析成像 内窥导管 三维重建
傅里叶单像素成像技术与应用 预览
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作者 张子邦 陆天傲 +1 位作者 彭军政 钟金钢 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期12-30,共19页
非可见光成像是光学成像领域中的难题之一。单像素成像作为一种新型的计算成像技术,利用空间光调制技术,可实现只使用一个无空间分辨能力的单像素探测器获取物体的空间信息。因此单像素成像是解决传统成像在非可见光波段成像难题的潜在... 非可见光成像是光学成像领域中的难题之一。单像素成像作为一种新型的计算成像技术,利用空间光调制技术,可实现只使用一个无空间分辨能力的单像素探测器获取物体的空间信息。因此单像素成像是解决传统成像在非可见光波段成像难题的潜在解决方案之一。近年,傅里叶单像素成像技术被证明是一种可以兼得高成像质量和高成像效率的单像素成像技术。自2015年被提出至今,傅里叶单像素成像已经从二维成像推广到三维成像、从灰度成像推广到彩色成像、从静态成像推广到动态成像、从单模态成像推广到多模态成像、从宏观成像推广到显微成像,发展出一系列的成像技术。对傅里叶单像素成像技术的基本原理、与之相关的成像技术和应用进行了综述,并讨论了现存的一些关键问题以及今后可能的研究方向。 展开更多
关键词 成像系统 图像获取 计算成像 单像素成像
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隐形结构光三维成像动态背景光干扰抑制技术
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作者 毛奥 孙建锋 +5 位作者 卢智勇 周煜 许倩 劳陈哲 贺红雨 许蒙蒙 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期97-108,共12页
结构光照明成像在近距离高分辨率物体三维测量方面具有重要应用。在传统结构光照明成像的基础上,提出了隐形结构光三维成像动态背景光干扰抑制技术,对实际目标进行了三维轮廓获取,并对动态背景光的抗干扰能力进行了详细的分析和验证。... 结构光照明成像在近距离高分辨率物体三维测量方面具有重要应用。在传统结构光照明成像的基础上,提出了隐形结构光三维成像动态背景光干扰抑制技术,对实际目标进行了三维轮廓获取,并对动态背景光的抗干扰能力进行了详细的分析和验证。基于激光干涉原理产生的结构光,投射两束正交偏振光束到物体表面并不产生干涉条纹,采用同步相移探测技术实现结构光条纹的探测和再现。采用同步相移探测技术,可同时获得4步相移条纹图像,有效降低了背景光的干扰,提升了动态三维成像的能力。理论研究了隐形结构光的成像原理及动态背景光抑制机理,搭建了实验验证装置,获得了动态背景光干扰下实际目标的三维重建图像,实验结果与理论分析吻合。 展开更多
关键词 成像系统 三维成像 背景光干扰抑制 结构光成像 条纹图像处理
谱域相位显微成像的相位解包裹
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作者 周红仙 朱礼达 +2 位作者 赵玉倩 马振鹤 王毅 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期133-139,共7页
提出了一种应用于谱域相位显微成像的相位解包裹方法。利用傅里叶变换及合成波长相位计算方法分别得到具有较小噪声的包裹相位和具有较大噪声的解包裹相位,利用解包裹相位与包裹相位之差计算包裹相位的包裹次数,以此对具有较小噪声的包... 提出了一种应用于谱域相位显微成像的相位解包裹方法。利用傅里叶变换及合成波长相位计算方法分别得到具有较小噪声的包裹相位和具有较大噪声的解包裹相位,利用解包裹相位与包裹相位之差计算包裹相位的包裹次数,以此对具有较小噪声的包裹相位进行解包裹。该方法消除了现有方法引入的边界分段错误。建立了一种基于合成波长的谱域相位显微成像系统,使用压电位移台定量验证了该系统可以用于大梯度边界的相位解包裹,并进行了红细胞和倾斜镜面的相位成像。该系统在空气中的位移灵敏度为0.043 nm。 展开更多
关键词 成像系统 谱域相位显微成像 定量相位成像 相位解包裹 合成波长
基于光学相干层析成像的皮层血流高分辨率成像
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作者 高英哲 袁毅 马振鹤 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第11期162-167,共6页
光学相干层析成像(OCT)技术具有非接触、分辨率高、采集速度快等优势,不仅能够显示样品的三维结构,而且能够检测样品中的运动信息。构建了高分辨率光谱OCT血管成像系统,系统横向分辨率约为6.7μm,纵向分辨率约为4.7μm,相机线采集速度14... 光学相干层析成像(OCT)技术具有非接触、分辨率高、采集速度快等优势,不仅能够显示样品的三维结构,而且能够检测样品中的运动信息。构建了高分辨率光谱OCT血管成像系统,系统横向分辨率约为6.7μm,纵向分辨率约为4.7μm,相机线采集速度140kHz,能够在2s内完成三维扫描。在此基础上,通过相邻B扫描图像差分运算提取血流信息,实现血管成像。应用该系统扫描了大鼠大脑皮层的三维血管网络,实验结果表明,系统具有对毛细血管成像的能力。 展开更多
关键词 成像系统 光学相干层析成像 高分辨率 血管成像 在体
3种主动合成孔径成像技术极限探测能力的分析与比较 预览
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作者 董磊 卢振武 刘欣悦 《中国光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期138-147,共10页
为了深入研究可行的中高轨成像技术,本文从探测能力角度(用最低发射激光功率表示)深入分析和比较3种主动干涉合成孔径成像技术——傅立叶望远镜(又称为相干场成像或条纹场扫描成像)、成像相关术(又称为强度相关成像)和剪切光束成像。本... 为了深入研究可行的中高轨成像技术,本文从探测能力角度(用最低发射激光功率表示)深入分析和比较3种主动干涉合成孔径成像技术——傅立叶望远镜(又称为相干场成像或条纹场扫描成像)、成像相关术(又称为强度相关成像)和剪切光束成像。本文利用光电倍增管的信噪比模型和激光作用距离方程,较为细致地分析每种技术在满足单次信噪比(SNR=5)条件下的极限探测能力。通过仿真分析得出:傅立叶望远镜、成像相关术和剪切光束成像所需的最低单光束单脉冲能量分别为11.4J、0.73MJ和3.1MJ。最终得出傅立叶望远镜是上述3种主动成像技术中在目前技术水平下最适合中高轨目标(约36000km)高分辨成像的可用技术的结论。 展开更多
关键词 成像系统 探测能力 傅立叶望远镜 成像相关术 剪切光束成像
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一种快速实现的偏振光学去雾方法
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作者 张文飞 满忠胜 +2 位作者 葛筱璐 邢飞 付圣贵 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第14期149-154,共6页
基于HSI(Hue,Saturation and Intensity)颜色空间提出一种快速偏振光学去雾方法。利用HSI颜色空间中强度与颜色无关的优势,在强度通道中利用偏振光学去雾方法进行去雾处理,然后利用颜色恒常性校正方法对图像的颜色畸变进行校正。该技术... 基于HSI(Hue,Saturation and Intensity)颜色空间提出一种快速偏振光学去雾方法。利用HSI颜色空间中强度与颜色无关的优势,在强度通道中利用偏振光学去雾方法进行去雾处理,然后利用颜色恒常性校正方法对图像的颜色畸变进行校正。该技术不仅具有良好的图像细节恢复能力,还有效地提高了偏振光学去雾方法的计算效率。与目前流行的去雾方法进行对比后可知,该技术可以得到更好或者相同的实验效果,但其执行效率更高。所提出的方法在图像实时去雾和视频去雾领域有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 成像系统 偏振成像 图像增强 能见度 浑浊介质成像
便携式免散瞳带信标眼底相机光学系统
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作者 江剑宇 杨波 +4 位作者 万新军 张薇 韦晓孝 张婧京 黄鹏程 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期240-244,共5页
设计了一款便携式39°视场免散瞳眼底相机光学系统,可以对-10~+15m^-1屈光度变化范围内的人眼视网膜清晰成像。采用环形光源照明,使眼底视网膜照明均匀度达到95%,也很好地消除了角膜反射。加入的信标系统使得便携式眼底相机光学系... 设计了一款便携式39°视场免散瞳眼底相机光学系统,可以对-10~+15m^-1屈光度变化范围内的人眼视网膜清晰成像。采用环形光源照明,使眼底视网膜照明均匀度达到95%,也很好地消除了角膜反射。加入的信标系统使得便携式眼底相机光学系统在拍摄时有助于保持人眼与成像系统的同轴度,进一步提高拍摄视网膜图像的清晰度。通过对成像系统的优化设计及仿真分析,得到均方根直径小于6.4μm、场曲小于60μm、像散小于50μm、畸变小于3.6%,在67lp/mm处各视场传递函数值大于0.5和成像系统加工良率高的眼底相机光学系统方案。方案可以应用于眼科检查,改善全国偏远地区眼科医疗器械缺少的情况。 展开更多
关键词 眼底相机光学系统 照明系统 成像系统 信标系统
噪声情况下模型式无波前探测自适应光学系统扩展目标成像校正
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作者 马良 徐奇 +3 位作者 吴阳 杨慧珍 杨海波 周渊深 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期250-256,共7页
利用88单元变形镜及电荷耦合器件成像器件,以扩展目标为校正对象,建立了带有噪声的无波前探测自适应光学系统模型。在噪声情况下,验证了扩展目标成像时掩模探测器信号和波前相位的平均梯度平方和之间存在线性关系。将基于此线性关系的... 利用88单元变形镜及电荷耦合器件成像器件,以扩展目标为校正对象,建立了带有噪声的无波前探测自适应光学系统模型。在噪声情况下,验证了扩展目标成像时掩模探测器信号和波前相位的平均梯度平方和之间存在线性关系。将基于此线性关系的算法作为无波前探测自适应光学系统的控制算法,通过仿真,检验了模型式无波前探测自适应光学系统在噪声情况下对扩展目标成像的校正能力。结果表明,相同湍流条件、不同信噪比下的校正效果接近。按照湍流条件从小到大的顺序,与信噪比为20 dB的结果相比,信噪比为5 dB时校正后的平均均方根相对误差分别为3.71%,2.94%和2.42%,说明基于该线性关系的模型控制算法具有较强的抗噪能力。 展开更多
关键词 成像系统 成像噪声 扩展目标 自适应光学系统 抗噪能力
双通道红外准直投影光学系统设计 预览
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作者 郑雅卫 李俊娜 +4 位作者 高泽东 李建军 高教波 王军 高飞 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期58-62,共5页
介绍了一种双通道准直投影光学系统的设计。重点讨论了光学系统参数的分配以及利用Zemax光学设计软件多重结构功能进行优化的方法,并利用蒙特卡罗分析对系统的公差进行了分析。光学系统采用望远系统和成像系统组合,在望远系统和成像系... 介绍了一种双通道准直投影光学系统的设计。重点讨论了光学系统参数的分配以及利用Zemax光学设计软件多重结构功能进行优化的方法,并利用蒙特卡罗分析对系统的公差进行了分析。光学系统采用望远系统和成像系统组合,在望远系统和成像系统之间的平行光路中插入分束镜引入第2个目标源通道。光学系统工作波段8μm~12μm,视场12°,焦距228.3mm,入瞳距800mm,目标通道1和目标通道2的最大角分辨率分别为0.18mrad和0.17mrad,满足了投影系统的设计要求。 展开更多
关键词 准直投影光学系统 望远系统 成像系统 分束镜
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基于光场调控的高时空分辨率光学成像
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作者 李润丰 施可彬 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期166-180,共15页
光学成像以其非侵入性的特点被广泛应用于生物医学、物理和化学等领域。通过对光场时域和空域参数的调控,可以有效调制光的时序、波前、振幅、相位、色散等特性,从而获得具有高时空分辨率的光学图像。以光场调控原理为主线,综述近年来... 光学成像以其非侵入性的特点被广泛应用于生物医学、物理和化学等领域。通过对光场时域和空域参数的调控,可以有效调制光的时序、波前、振幅、相位、色散等特性,从而获得具有高时空分辨率的光学图像。以光场调控原理为主线,综述近年来高时空分辨成像技术的研究进展。 展开更多
关键词 物理光学 成像系统 光学成像 超分辨 光场调控
瞬时弹性成像系统检测慢性肝病患者的临床价值及影响因素 预览
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作者 王慧莲 王俊平 《中国药物与临床》 CAS 2019年第13期2271-2273,共3页
慢性肝病包括慢性乙型肝炎、慢性丙型肝炎、原发性胆汁性肝硬化及酒精性肝硬化。肝硬化最常见的并发症是食管静脉曲张,而导致肝病患者死亡的主要原因之一则是食管静脉曲张破裂出血。监测患者肝硬化情况、预防食管静脉曲张以及食管静脉... 慢性肝病包括慢性乙型肝炎、慢性丙型肝炎、原发性胆汁性肝硬化及酒精性肝硬化。肝硬化最常见的并发症是食管静脉曲张,而导致肝病患者死亡的主要原因之一则是食管静脉曲张破裂出血。监测患者肝硬化情况、预防食管静脉曲张以及食管静脉曲张破裂出血发生,可显著提高肝硬化患者的生存质量。胃镜检查是临床上检查肝病患者食管静脉曲张情况的常用办法,但是胃镜检查为有创性检查,存在一定的检查风险,近年来,瞬时弹性成像(Fibroscan)技术以其无创伤、操作简单并可多次重复检测的优点被逐渐应用于临床,但是通过其检测肝硬度预测食管静脉曲张破裂出血及影响因素的相关报道尚不是太多[1]。为此,本文采用Fibroscan检查肝病患者的肝硬度及对患者行部分血清学检测,就肝硬度对食管静脉曲张破裂出血的预测价值及影响因素进行了探讨。 展开更多
关键词 慢性肝病患者 瞬时弹性成像 临床价值 重复检测 食管静脉曲张破裂出血 成像系统 酒精性肝硬化 原发性胆汁性肝硬化
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