激光散斑血液流动实验装置

㈠ 激光散斑的激光散斑成像的应用

由于具有非接触，无创伤，在体快速成像等优点，激光散斑成像技术非常适用于微循环血流的测量。使用激光散斑技术可以测量血管管径，血管密度，血液流速和血流灌注量等微循环参数，结合血压、血气等生理监测仪器，可以用来研究血液、淋巴液及组织液的流变学特性。通过考察微循环血管的结构，微循环功能以及代谢活动，可以研究炎症、水肿、出血、过敏、休克、肿瘤、烧伤、冻伤、放射损伤等基本病理过程中微循环改变的规律及其病理机制，对疾病诊断，病情分析，救治措施和药物开发都具有重要的意义 。图4展示了微循环的相关血流参数以及可应用的血流监测现象，通过这些参数和现象可以获取血液微循环的功能、结构和代谢信息。
在微循环血流监测中，激光多普勒技术已经非常成熟，激光多普勒血流仪也已完全商品化。理论上，目前激光多普勒血流监测的应用都可以为激光散斑血流成像技术所替代，并且后者具有高时间和空间分辨率的全场测量优势。
脑血流监测
研究表明，大脑神经元活动与局部脑血流变化存在紧密联系 。Boas 研究小组率先使用激光散斑衬比成像监测脑血流（CBF: Cerebral Blood Flow）的时间和空间变化。他们通过对比激光散斑技术与激光多普勒技术的脑血流测量结果，验证了激光散斑血流监测技术的有效性 ；并使用该技术监测了皮层扩散抑制（CSD: CorticalSpreading Depression）时皮层和软脑膜的血流变化 ；Yodh 和 Luo 研究小组研究了对大鼠躯体功能刺激引起的脑血流变化，刺激强度与脑血流变化大小相关 ；结合内源光光谱成像和激光散斑成像技术，可以同时测量脑血流的血氧、血容和流速的变化 ；而结合荧光成像和激光散斑技术，可以测量脑血流和氧化代谢的动态变化。
肠系膜血流和淋巴流监测
肠系膜是一种极薄而透明的膜样组织，有简单且完整的微血管网，显微镜下能清楚看到微血管、淋巴管及腔内细胞的流动状态，因此，肠系膜是非常理想的微循环监测模型 ，适用于药物作用的研究。Tuchin 和 lyanov 等对肠系膜上的不同血管管径的微循环血流和淋巴流进行了在体监测 ；Cheng 等在肠系膜上滴加不同浓度的酚妥拉明溶液和去甲肾上腺素，观察微循环在药物作用下的时空响应特性，为临床研究药物的剂量安全性提供了一种新的测试方法 。
皮肤微循环测量
皮肤的真皮层及皮下组织有丰富的微血管，除维持皮肤的营养供应外，还对体温调节起重要作用。研究皮肤的微循环有利于各类皮肤病，局部炎症、外伤、烧伤和冻伤等诊断和治疗。目前激光散斑应用于皮肤微循环的应用较少，Choi 观察了啮齿动物背部皮肤的表皮及表皮以下血流变化 ；Bray 比较了激光多普勒和激光散斑的皮肤微循环血流测量 。激光多普勒技术在皮肤微循环测量中的应用非常广泛：Newton在糖尿病溃烂康复的植皮治疗中观察到在溃烂处底部的血流增加，反映出新生血管的增加[50]；Gschwandtner 测量了缺血性溃烂的血流变化 ；对烧伤的评估发现，高血流灌注区域可以通过药物和保守治疗而恢复，低血流灌注区域则需要重新植皮；Quinn 用它来观察过敏接触的炎性反应和刺激反应[56]；激光多普勒成像也被用于皮肤斑，恶性皮肤肿瘤的诊断。