激光散斑对比成像技术在血流监测中的应用

激光散斑对比成像（LSCI）是一种以宽视场方式监测血流速度的非扫描光学成像技术。LSCI技术具有高时间-空间分辨率、快速实时成像、非接触式、仪器结构简单、无需造影剂等优势。本文简要介绍了LSCI的基本原理,概述了反射式LSCI和透射式LSCI两种结构,综述了LSCI在皮肤血流、大脑皮层和视网膜血流等生物医学应用中的最新研究进展,并对其发展前景做了进一步展望,为血流监测提供理论依据和实践指导。     

激光散斑成像技术在脑科学研究中的应用

激光散斑衬比成像(laser speckle contrast imaging,LSCI)是一种非扫描式实时血流动力学成像技术,具有高分辨率、快速实时成像、非接触、仪器结构较简单等优势.尽管由于深度分辨率的限制,LSCI主要用于浅表组织测量,但其在神经疾病、皮肤病等领域的基础研究及临床应用中展现出良好的应用潜力.本文简要介绍了激光散斑衬比成像技术的基本原理与技术进展,综述其在脑卒中、吸毒成瘾、阿尔茨海默病等脑疾病及其他脑科学应用中的研究进展,并展望其发展前景.     

CT灌注、MR灌注和DWI成像综合应用在肝脏疾病的诊断价值

目的:探讨CT、MR几种功能成像(包括CT灌注、MR灌注和DWI成像)综合应用在肝脏疾病的诊断价值。方法:37例常规CT和/或MR诊断信心不足的患者,补充进行了DWI成像、CT和MR灌注成像以辅助诊断。其中,18例为肝癌术后或TACE、RFA、PEI等方法治疗后,对肝脏复发或原病灶治疗后活性情况的判断;7例为对肝内多发病灶的检出及诊断;4例肝脓肿;肝腺瘤3例,FNH5例。结果:37例患者在结合了功能成像后做出的综合影像诊断,较单纯常规CT和/或MR扫描,诊断准确率和病灶检出率均有提高。7例肝癌术后患者,常规平扫及增强扫描对术区是否有有活性的肿瘤残存还是局部复发诊断困难,DWI成像诊断为术后的炎性增生或肝脏局限性灌注异常。后患者经随访3-6个月,一般状况和生化指标无明显异常,且影像表现基本无变化。11例原发性肝癌TACE、RFA、PEI等方法治疗后的患者,CT和/或MR常规平扫及增强扫描可疑病灶仍有部分活性区但不能确定,加扫了DWI成像,其中的7例进行了MR灌注成像,6例进行了CT灌注成像。经ADC值以及灌注值的评估,病灶坏死区和残留活性区的区分更加明确。7例肝内多发病灶的患者,DWI图像较MR常规扫描检出病灶数目多且病灶显示更为清晰;4例肝脓肿、3例肝腺瘤,5例FNH患者常规CT/MR表现不典型,未能明确良恶性诊断,经DWI和灌注扫描均获明确定性,3例肝脓肿经超声导引下肝穿刺证实,2例肝腺瘤和3例FNH经受术证实,其余病例经临床及影像随访证实。结论:功能成像作为常规扫描的有益补充,其诊断价值不容忽视,可以提高病灶检出率和诊断准确率。     

CT全肝灌注的临床应用及进展

随着影像技术的发展和后处理功能的完善,肝灌注成像以研究组织、器官血流动力学变化已成为影像界关注的热点,然而CT灌注成像在肝脏等实质性器官中的应用尚处于探索阶段。肝脏具有双重血供,在各种病理生理情况下,肝脏动静脉之间及门静脉之间的血流动力学发生着复杂的变化。CT被认为是诊断肝脏病变最有价值的影像学方法,CT灌注成像能反映组织器官微循环内的血流动力学变化,是一种快速、准确、无创的功能成像方法。肝脏灌注CT检查可以同时获得形态和功能两方面的信息,使我们有可能早于形态学变化之前发现肝脏病变,有助于肝脏疾病的早期诊断和治疗,并能评价各种治疗手段对肝脏血流动力学变化的影响。本文针对全肝灌注CT扫描在临床的应用进行综述。     

肝CT灌注成像技术在肝脏肿瘤应用现状、存在的问题及展望

CT灌注成像(CT perfusion imaging,CTPI)作为一种功能成像技术可无创性评估靶目标的血流动力学情况。自1993年Mile等首次报道其在肝脏肿瘤的应用以来,随着工业技术的进步,软硬件的更新,既往CTPI存在的问题,诸如,辐射剂量过高,扫描协议缺乏标准化,呼吸运动伪影,结果可重复性问题,扫描范围较小等问题均得到了不同程度的改善,使其在肝脏肿瘤应用中表现出了巨大的潜力。众所周知,CTPI的出现弥补了传统形态学成像方式对肿瘤的早期诊断,预后评估,检测新型分子靶向药物疗效等的不足。本文总结了近年来肝CTPI技术在肝肿瘤应用现状、存在的问题及未来展望。     

16层螺旋CT灌注成像对肝硬化血流状态的评估及与肝硬化程度的相关性研究

目的:探讨16层螺旋CT灌注成像对肝硬化血流状态的评估价值及其与肝硬化程度的相关性。方法:选取2014年1月至2016年1月于我院接受诊治的肝硬化患者126例作为肝硬化组,根据Child-Pugh分级分为A组(Child A级,n=35例)、B组(Child B级,n=50例)、C组(Child C级,n=41例)。另选取同期于我院接受体检的健康人员100例作为对照组。应用16层螺旋CT对受试者肝脏、脾脏、主动脉以及门静脉的层面进行CT动态增强扫描,对比CT灌注参数,采用Pearson相关性分析分析CT灌注参数与肝硬化病情严重程度的关系。结果:肝硬化组肝动脉灌注量(HAP)、肝动脉灌注指数(HPI)、肝脏血流量(TBV)以及平均通过时间(MTT)均明显高于对照组,而门静脉灌注量(PVP)、总肝灌注量(TLP)均明显低于对照组(P0.05)。A组患者HAP、HPI均明显高于C组,而PVP与TLP均明显低于C组,差异有统计学意义(P0.05);两组TBV、MTT比较无统计学差异(P0.05);而A组与B组相比以及B组与C组相比,各项CT灌注参数均无统计学差异(P0.05)。肝硬化患者病情严重程度与HAP、HPI均呈正相关关系(P0.05),而与PVP、TLP均呈负相关关系(P0.05)。结论:16层螺旋CT灌注成像对肝硬化血流状态具有一定的评估价值,且CT灌注参数的水平变化与肝硬化患者病情严重程度存在密切相关。     

不同入肝血流阻断方式对荷瘤小鼠肝功能影响的实验研究

目的:探讨不同血流阻断方式对荷瘤小鼠肝细胞功能的影响。方法:选择昆明小鼠24只随机分为三组,正常对照组(Suspe-nded operation,SO)、肝门阻断组(Occlusion of the portal triad,OPT)、保留肝动脉持续阻断门静脉(Occlusion of portal vein,OPV)各8只。采用门静脉注射肿瘤的方法建立肝癌模型,建模后3天采用阻断范围为左外叶和中叶、阻断时间为60分钟的入肝血流阻断方式,复流后5天后,通过测量3组对肝脏的缺血再灌注损伤程度以及病理学变化来评价不同血流阻断方式对肝细胞功能影响的程度。结果:门静脉注射小鼠肝癌细胞8天后,对照组测量小鼠正常丙氨酸氨基转移酶(ALT)值为66.5±22.3 IU/L,OPT组值为276.3±80.5 IU/L,OPV组值为89.6±28.4 IU/L,两组比较有统计学差异(P0.01);对照组测量小鼠正常天冬氨酸氨基转移酶(AST)值为301.3±126.7 IU/L,OPT组值为1126.4±285.5 IU/L,OPV组值为438.6±150.7 IU/L,两组比较有统计学差异(P0.01),病理组织学OPV组肝细胞损伤程度明显较OPT组轻。结论:保留肝动脉持续阻断门静脉可以减轻荷瘤小鼠肝脏的缺血再灌注损伤。     

宫颈癌磁共振灌注成像的研究进展

随着医学影像学成像技术的发展,医学影像学逐渐从形态成像向功能成像转变,并广泛应用于临床.磁共振灌注成像(Per-fusion weightedmagnetic resonance imaging,PWI)作为主要功能成像的一种,能在无创条件下准确的评估器官、组织的血流灌注状态.从而评估组织的功能情况,因此具有广阔的临床应用前景.现就宫颈癌磁共振灌注成像的基本原理、扫描技术以及临床应用等方面进行综述.     

优秀赛艇运动员不同部位肌肉微循环血流灌注量的变化特点

目的：探讨优秀赛艇运动员不同部位肌肉微循环血流灌注量（MB）的变化特点,为无创微循环相关指标更好的应用于运动员机能监控提供参考和借鉴。方法：运用PeriFlux System5000系列激光多普勒血流仪对12名优秀男子赛艇运动员不同部位肌肉微循环血流灌注量进行无创测试,测试环境为室内,温度（25±3）℃,湿度45．O％～65．O％。结果：①基础值：肱二头肌〉肱桡肌〉股四头肌〉腓肠肌,且肱二头肌显著高于肱桡肌（P〈0．05）,极显著高于股四头肌和腓肠肌（P〈0．01）;②加热后值及加热前后差值：肱桡肌〉肱二头肌〉股四头肌〉腓肠肌,且肱二头肌、肱桡肌显著高于腓肠肌（P〈0．05）。结论：优秀男子赛艇运动员上肢肌肉值MBF值要明显高于下肢肌肉,尤其加热后值上肢肌肉明显高于下肢肌,而上肢肌肉或下肢肌肉之间则不存在明显差异,因此为了使监测结果更具有代表性,赛艇运动员进行微循环血流灌注量及其相关指标监测时应选取上肢相同肌肉上同一空间的解剖位点。     

不同性别赛艇运动员肱二头肌微循环血流灌注量的比较

目的：探讨不同性别赛艇运动员肱二头肌微循环血流储备能力的变化差异,以便为微循环指标更好的应用于运动实践提供参考。方法：在晨起空腹状态下,用PeriFlux System5000系列激光多普勒血流仪对60名不同性别的赛艇运动员（其中男、女各30名）右侧肱二头肌微循环血流储备能力进行无创测试。结果：男子赛艇运动员微循环血流灌注量基础值大于女子赛艇运动员,其储备能力小于女子赛艇员,但二者差异均不显著。结论：赛艇运动员微循环血流灌注量不存在明显的性别差异,相关研究可不必针对性别进行分组,若综合微循环血流灌注量影响因子的变化应针对性别这一因素加以注意。     

电针对脓毒症大鼠肺炎症反应和高迁移率族蛋白B1的影响

摘要 目的：研究电针足三里对脓毒症大鼠肺脏炎症反应和病理损伤的调节,为脓毒症的临床治疗提供新的理论依据。方法：成年雄性SD大鼠40只,按照随机数字表法分为假手术组（sham组）、脓毒症（盲肠结扎穿刺术( Cecal ligation and puncture, CLP)组）、脓毒症+假电针组（非经非穴组）和脓毒症+电针足三里组（足三里组）,每组10只。除第一组外,其余大鼠均采用盲肠结扎穿孔术（CLP）制备脓毒症大鼠模型;造模前,脓毒症+假电针组选择非经非穴处电针刺激,脓毒症+电针足三里组给予足三里穴位电针处理,电针参数为疏密波,2 Hz,1 mA,持续30 min,连续5天。术后24 h,先取支气管肺泡灌洗液, 再取右肺测湿干重比,取左肺下叶观察病理学改变,取左肺上叶检测炎症因子肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor, TNF-α)、白介素-1(interleukin -1, IL-1β)、白介素-6(interleukin-6, IL-6)和HMGB1。结果：与sham组比较,CLP组大鼠肺组织出现明显病理损伤（均P＜0.05）,炎症因子明显升高（均P＜0.01）,高迁移率族蛋白1（High mobility group 1 protein, HMGB1）明显升高(P＜0.05);经过电针足三里处理,脓毒症大鼠肺组织病理损伤明显减轻（P＜0.05）,炎症因子明显降低（均P＜0.01）,HMGB1明显减少(P＜0.05)。CLP组与非经非穴组大鼠生存率、肺组织病理损伤、炎症因子和HMGB1无明显差异,差异无统计学意义（均P＞0.05）。结论：电针足三里可以减轻脓毒症大鼠肺的炎症反应和组织损伤,降低其肺脏HMGB1水平。     

激光针灸对穴位组织温度和血流灌注率的影响

本文在Pennes方程的基础上研究了激光针灸治疗对穴位组织的温度和血流灌注率的影响。结果显示,连续激光与脉冲激光针灸都能使穴位组织的温度和血流灌注率升高,随着激光的功率密度升高则穴位组织的温度和血流灌注率亦升高。通过这些研究为激光针灸的临床实际应用提供了理论基础。     

激光照射猪肝组织的温度场研究

研究了激光照射下猪肝组织传热过程温度场空间分布的动态规律。采用有限元分析法,利用激光分布公式获得猪肝组织的温度场空间分布,并采用K型热电偶和热电偶放大器来测量猪肝组织表面和内部温度,实验测量结果和模拟结果基本吻合,同时得出血液灌注率和猪肝组织温度的关系。研究结果对于激光临床应用中激光参数的合理选择有一定的指导意义。     

Laser speckle spatiotemporal variance analysis for noninvasive widefield measurements of blood pulsation and pulse rate on a camera‐phone

Photoplethysmography is a well‐established technique for the noninvasive measurement of blood pulsation. However, photoplethysmographic devices typically need to be in contact with the surface of the tissue and provide data from a single contact point. Extensions of conventional photoplethysmography to measurements over a wide field‐of‐view exist, but require advanced signal processing due to the low signal‐to‐noise‐ratio of the photoplethysmograms. Here, we present a noncontact method based on temporal sampling of time‐integrated speckle using a camera‐phone for noninvasive, widefield measurements of physiological parameters across the human fingertip including blood pulsation and resting heart‐rate frequency. The results show that precise estimation of these parameters with high spatial resolution is enabled by measuring the local temporal variation of speckle patterns of backscattered light from subcutaneous skin, thereby opening up the possibility for accurate high resolution blood pulsation imaging on a camera‐phone.

Camera‐phone laser speckle imager along with measured relative blood perfusion maps of a fingertip showing skin perfusion response to a pulse pressure applied to the upper arm. The figure is for illustration only; the imager was stabilized on a stand throughout the experiments.     

In vivo noninvasive visualization of retinal perfusion dysfunction in murine cerebral malaria by camera‐phone laser speckle imaging

Cerebral malaria (CM) is a severe complication of Plasmodium falciparum infection associated with impaired cerebral blood flow. Visualization of the eye vasculature, which is embryologically derived from that of the brain, is used clinically to diagnose the syndrome. Here, we introduce camera‐phone laser speckle imaging as a new tool for in vivo, noncontact two‐dimensional mapping of blood flow dynamics in the experimental cerebral malaria (ECM) murine model of Plasmodium berghei ANKA. In a longitudinal study, we show that the camera‐phone imager can detect an overall decrease in the retinal blood‐flow‐speed (BFS) as ECM develops in P. berghei ANKA infected mice, with no similar change observed in uninfected control mice or mice infected with a non‐ECM inducing strain (P. berghei NK65). Furthermore, by analyzing relative alterations in the BFS of individual retinal vessels during the progression of ECM, we illustrate the strength of our imager in identifying different BFS‐change heterogeneities in the retinas of ECM and uninfected mice. The technique creates new possibilities for objective investigations into the diagnosis and pathogenesis of CM noninvasively through the eye. The camera‐phone laser speckle imager along with measured spatial blood perfusion maps of the retina of a mouse infected with P. berghei ANKA—a fatal ECM model—on different days during the progression of the infection (top, day 3 after infection; middle, day 5 after infection; and bottom, day 7 after infection).      

激光联合环磷酰胺对荷瘤鼠脾重和外周免疫细胞数量影响的试验研究

目的:试验以小鼠S180腹水瘤为动物实验模型,对He-Ne激光照射与化疗药物联合应用对S180荷瘤鼠脾脏重量和免疫细胞数量影响作了系统性研究。方法:应用11.00J/cm2,14.67J/cm2和22.00J/cm2三种剂量He-Ne激光照射荷瘤鼠内眼角,同时联合应用化疗药物环磷酰胺,以观察其对荷瘤鼠脾脏重量和免疫细胞数量的影响。结果:健康小鼠脾脏随日龄增加呈持续上升趋势,肿瘤对照组及CYT对照组在第4d.显著升高。此后便持续下降,尤其是CYT对照组,第8d.荷瘤鼠脾脏萎缩极为严重。而CYT/He-Ne激光联合应用组小鼠脾脏在第4d.轻微下降后,便呈持续上升趋势;CYT对外周血白细胞总数、淋巴细胞数和中性幼稚细胞数有着显著的抑制作用(P<0.01,P<0.05)。CYT/He-Ne激光联合应用组白细胞总数和中性幼稚细胞数的变化较单纯CYT应用组为轻微。结论:He-Ne激光对CYT及肿瘤本身所致免疫抑制具有明显的改善效应。     

正常大鼠脑血流动力学的CT灌注成像研究

目的:采用多层螺旋CT灌注成像探讨正常大鼠脑血流动力学特征.方法:对15只健康Wistar大鼠进行CT灌注扫描,定量测定全脑不同区域的血流动力学参数,分析正常Wistar大鼠脑血流动力学特征.结果:正常Wistar大鼠脑部不同区域的血流动力学参数存在较大差异(P＜0.05或0.01),Wistar大鼠的CBF和CBV值以小脑最高,其次是基底节区和延髓,大脑皮质的CBF和CBV值较低:而MTT值在Wistar大鼠脑部各区域比较接近,均值比较无统计学意义(P＞0.05).结论:多层螺旋CT可用于定量评价Wistar大鼠脑组织的血液动力学特征,完全适用于小型动物模型脑部血流动力学的研究.     

利用激光扫描共聚焦显微镜的肿瘤血管在体成像研究

传统的观察血管的方法需将组织制成切片,然后通过光学显微镜进行观察。显示的只是血管的某一片段而无法观察到血管的全貌。应用激光扫描共聚焦显微镜,可对活体动物血管进行断层成像,从而再现血管的结构。本方法为对肿瘤等病变组织血管进行研究提供了一种新的检测手段。     

大鼠小肠肠系膜微血管血流随温度变化的光学检测

利用CCD显微成像技术和激光散斑技术,对局部加热（41℃-54℃,30min）下大鼠小肠肠系膜微血管的管径（直径约15μm-50μm)和血流速率的变化进行实时,在体监测,并由二者计算血流量的变化。结果表明：41℃,43℃,45℃,46℃各温度点30min的加热过程中,血流速度变化平缓,血管管径和血流量明显增加,最终均逐渐趋趋于恒定。49℃时,血流速率仅在前12min内增加,30min时已降至低于初始值,血管管径及血流量在14min时达最大后开始减小,加热停止时仍旧高于初始值。温度高于49℃时（51℃,54℃）血流速率,管径,血流量呈现先升高后下降的变化趋势,在30min时,三者均低于初始值,由此可知,加热时间为30min,大鼠肠系膜微血管的临界温度为49℃;在相同的时间条件下,热损伤速率随温度升高而增加。