大脑活动光子学检测中内源信号分析

现代的神经功能成像方法,比如ＰＥＴ、ｆＭＲＩ都是利用与活动相关的血液上的动力变化来间接取得脑部诱发电活动的。然而,在神经科学与生理学中,无损伤的大脑功能光子学检测技术正展现出它的优势而逐渐成为重要的神经成像方法［１］,其中内源信号在大脑活动光学成像中得到广泛应用。本文就近年来内源信号各成分及其光学特性的研究做一概述,探讨内源信号所揭示的生理过程,并提出其在脑研究领域中还有待深入探索的问题。     

生物组织光学特性的测量方法及医学应用

对生物组织光学特性参数的测量方法及其在医学上的应用进行了全面论述,分析了测量误差的来源,结果表明测量结果的客观性取决于模型假设（如散射的各向同性或异性、边界的匹配与否等）、测量技术、实验装置、定标方法和介质非均匀性等。测量方法可用于诊断生物组织的生理病理状态和测量组织结构     

基于内源信号的脑光学成像系统的研制

基于内源信号的脑光学成像技术（ｏｐｔｉｃａｌ ｉｍａｇｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ ｓｉｇｎａｌｓ） 是近年出现的研究脑功能的新技术。它因具有高空间分辨率,可连续长时间记录,使用简便, 费用较低等特点,成为在视觉,听觉以及其他各种脑功能研究的有力工具。本文介绍了国内第一套脑光学成像系统的设计和研制,以及用于视觉研究皮层功能方位柱研究的初步结果。     

光学相干成像技术无创监测Er:YAG激光消融后人牙本质表面变性层

为探讨利用光学相干成像技术(OCT)定量评估Er:YAG激光消融后牙本质表面特征的可行性,以人无龋第三磨牙为试验样品,制备牙本质圆盘,用50μs超短脉宽Er:YAG激光在水喷雾下垂直切削牙本质表面,对照组为金刚砂球钻切削和砂纸抛光组,OCT观察表层性状及测量表层光强改变,组织病理切片分析表层结构;表面切削后使用37%磷酸蚀刻30 s,扫描电镜(SEM)观察表面形貌,能量色散X射线光谱仪(EDX)测量表面元素组成。OCT显示,所有试验组牙本质表层光散射特性均发生改变,可见高亮层形成,激光组高亮层厚度高于砂纸组和球钻组(P0.05)。组织切片显示,激光组表层可见连续的嗜碱性深染改性层,球钻组及砂纸组改性层少且不连续,改性层厚度与OCT高亮层结果相关。SEM显示,酸蚀后激光组牙本质小管开口扩大,但未见胶原纤维网暴露。酸处理后激光组的钙、磷含量均高于砂纸及球钻组(P0.05),这意味着受激光影响的牙本质变得更耐酸。研究结果表明,OCT可能成为一种可精确评估牙本质表层特性的无创性工具,这将有助于牙医确定粘接修复策略。     

金属酞菁光敏剂的三阶非线性光学性能研究

从光动力治疗癌症的疗效着眼研究酞菁配合物的三阶非线性光学性能。用时间分辨简并四波混频方法测量苯硫基钛菁锌(C56H32S4Zn),苯硫基铝酞菁(C56H32AlN8O4)以及烷氧基铝酞菁(C56H32AlN8O4)的三阶非线性光极化率;测量四波混频响应的衰减过程;研究时间响应的超快过程和慢过程及其动力学机制,它们分别对应于单态和三线态的寿命。在荧光显微成像系统中观察三种酞菁光敏剂对人肝癌细胞杀伤的形态变化,并用MTT方法检测细胞存活率。对三种酞菁配合物的三线态量子产率和寿命进行测定,结果与它们对人肝癌细胞的光动力杀伤作用相关联。     

生物组织光传输理论概论

组织光学是一个光学与生命科学相互交叉相互渗透的新兴研究领域,其根本任务是为医用光子技术的发展提供理论基础。本文集中介绍了现有的生物组织光传输理论,它是组织光学研究的基本内容：同时评述了现有光传输理论,如漫射近似,Monte Carlo模拟等的优缺点及适用条件;最后,探讨了处理实际光传输问题时近似理论的合理选择问题。     

光学相干断层成像术在近视眼视网膜神经纤维层厚度测量中的临床应用

目的:研究光学相干断层成像术(OCT)在近视眼视网膜神经纤维层(RNFL)厚度测量中的应用价值。方法:选择2016年1月到2016年5月在医院就诊的近视患者73例(138眼)纳入此次研究,根据近视情况将患者分为低度近视组(-0.30D~-3.00D)共26例(48眼)、中度近视组(-3.01~-6.00D)共24例(47眼)及高度近视组(-6.00D)共23例(43眼)。另选同期在医院体检(视力正常)的健康志愿者25例(45眼)作为对照组,对比各组不同象限的RNFL厚度,屈光度及眼轴长度,分析近视眼各象限的RNFL厚度与患者屈光度和眼轴长度的相关性。结果:高度近视组的上方象限、下方象限以及鼻侧象限的RNFL厚度均明显低于对照组及中度近视组,中度近视组的下方象限及鼻侧象限的RNFL厚度均明显低于对照组,低度近视组鼻侧象限的RNFL厚度明显低于对照组,差异均有统计学意义(均P0.05)。近视组的屈光度及眼轴长度均明显大于对照组,且高度近视组均明显大于中度近视组与低度近视组,中度近视组均明显大于低度近视组,差异均有统计学意义(均P0.05)。根据Pearson法分析相关性可知,近视眼患者上象限、下象限、鼻侧象限的RNFL厚度与其屈光度及眼轴长度均呈负相关。结论:利用OCT技术检测近视眼RNFL厚度时,应考虑屈光度及眼轴长度可能造成的影响,综合进行分析判断,以获得最佳检测数值。     

光学方法分析GABA及GABAA受体在脑干听觉传入通路的作用

目的旨在探讨脑干听觉传入通路中GABA能神经递质及GABAA受体对电刺激位听神经传入冲动的影响.方法使用出生后0～5 d的ddy/ddy小鼠制备脑干切片.脑片经电压敏感染料NK3041染色,电刺激与脑片相连的位听神经残端.使用16×16像素的硅光电二极管阵列测量光学信号.所采集的数据使用ARGUS50/PDA软件分析.结果多部位的光学记录方法显示了从位听神经到耳蜗核和前庭核的兴奋性传导的时间-空间分布.其中每一个光学成分由快峰电位样反应和慢反应组成.抑制性神经递质GABA可降低诱发的光学信号的快反应和慢反应,GABAA受体拮抗剂荷包牡丹碱可增强这些反应.结论16×16像素的硅光电二极管阵列可记录位听神经刺激诱发的多部位光学信号,每一个光学信号含有突触前及突触后电位成分.抑制性神经递质GABA和GJBAA受体拮抗剂可调节光学信号的兴奋性传导.     

昆虫嗅觉神经的计算机三维重建

基于激光扫描共聚焦显微镜平台的计算机三维重建在昆虫嗅觉神经研究中发挥了重要作用。对经荧光标记的神经组织采集系列光学切片并进行三维重建,在双翅目、鳞翅目、膜翅目、蜚蠊目昆虫中均有进展。触角叶是昆虫的初级嗅觉中心,触角叶的解剖学图谱是识别不同种和雌雄虫间嗅球体特定功能的先决条件。了解构成嗅觉传输途径的主要神经元的形态和空间关系是理解气味信息在中枢神经系统编码的基础。三维重建昆虫的嗅觉神经,对于探讨昆虫嗅觉在其寄主选择、觅食以及寻找配偶等行为中的作用具有非常重要的意义。