用于厚組織血流監(jiān)測的透射檢測激光散斑成像

血流速度是反映血管功能的重要參數(shù)。血管功能異常與糖尿病、動脈硬化、血栓等多種疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。因此，流速的監(jiān)測不僅是一個重要的研究對象，也是一個重要的臨床指標(biāo)。

激光散斑對比度成像(LSCI)是一種寬視場、無創(chuàng)的高時空分辨率成像技術(shù)，它基于對散射和隨機干涉后的光信號進行分析，從而獲得生物組織中散射粒子的速度信息。 (例如，紅細胞)，并已廣泛用于血管功能的研究。然而，傳統(tǒng)的無窗模型由于工作在反射檢測模式下很難檢測到深部信號，因此上層靜態(tài)散斑信號的強度遠大于深層目標(biāo)血管中動態(tài)散斑信號的強度，導(dǎo)致低信噪比 (SBR)。

在Light Science & Application發(fā)表的一篇新論文中，來自中國華中科技大學(xué)武漢光電國家實驗室 Britton Chance 生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)中心的朱丹團隊極大地提高了激光散斑成像對厚組織的成像能力通過改變激光散斑成像的檢測方式。采用透射檢測方法，來自血管層的動態(tài)散斑信號強于來自上層組織層的靜態(tài)散斑信息，從而提高了厚組織血流檢測的SBR。

在以往的研究中，傳統(tǒng)的反射檢測 LSCI 只有結(jié)合“手術(shù)窗”或“組織光學(xué)透明窗”才能獲得實驗動物血流分布的高分辨率圖像。但是，在人體實驗中，由于無法進行“組織窗口”，因此圖像分辨率極低。相反，本文的作者使用 TR-LSCI 在沒有任何皮膚窗口的情況下，在小鼠身體的各個部位(包括耳朵、后肢、背部和爪子)執(zhí)行皮膚/皮下血流映射和跟蹤。更重要的是，TR-LSCI 能夠以個體血管分辨率監(jiān)測成人手指或手掌的血流變化，并且成像過程不需要太多的激光照射(6 mJ/cm2)，“這遠低于低水平激光治療中使用的水平。”科學(xué)家們說。

使用他們的系統(tǒng)，科學(xué)家們研究了深層組織中的血流與表層灌注之間的反應(yīng)差異，并發(fā)現(xiàn)：“與表層的灌注相比，那里幾乎有微血管系統(tǒng)，深層更大的血管中的血流受壓力影響更大，釋放壓力后恢復(fù)更慢。”

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