人眼微光下夜近视机制的研究

本文利用激光散斑屈光测试系统详细探讨了夜近视(night myopia)的产生机制。夜近视在环境亮度降低到产生暗视觉时出现,并随亮度继续降低而增大,平均值为1.35D。实验证明眼睛球差和色差不是造成夜近视的主要因素。夜近视数值在暗适应过程中呈增大的趋势。在暗视觉时,由于视野中缺少适宜的刺激,眼睛处于暗焦(dark focus)休止状态,这是造成夜近视的主要原因。     

急性缺氧对小鼠大脑皮质和海马的时间依赖性损伤

本文旨在研究急性缺氧对小鼠大脑皮质和海马组织的细胞损伤作用及其机制。利用密闭玻璃罐构建急性缺氧小鼠模型,采用激光散斑成像仪检测小鼠不同缺氧时间窗的脑血流变化,用总超氧化物歧化酶(total superoxide dismutase, T-SOD)和丙二醛(malondialdehyde, MDA)试剂盒检测大脑皮质和海马组织的氧化应激,用组织免疫荧光染色法检测小鼠大脑皮质和海马组织神经炎性反应,用一步法TUNEL细胞凋亡试剂盒检测大脑皮质和海马组织中神经元的凋亡。结果显示,与未缺氧(0min)小鼠相比,缺氧30 min小鼠脑血流显著降低,大脑皮质和海马组织CD68+/Iba1+小胶质细胞百分比显著增加,且神经元凋亡显著增多。与缺氧30 min小鼠相比,缺氧60 min小鼠脑血流相对值显著降低,大脑皮质MDA含量显著增加,大脑皮质和海马中CD68~+/Iba1~+小胶质细胞百分比显著增加,神经元凋亡显著增多。上述结果提示,急性缺氧诱发小鼠脑组织损伤程度具有时间依赖性,而氧化应激和神经炎性作用是重要的损伤机制。     

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。     

光学成像技术在体研究肿瘤的光动力效应

光动力疗法 (PDT) 已发展成为一种较成熟的肿瘤治疗方法, PDT 诱导的血管损伤是杀死肿瘤的重要机制之一 . 为了在活体肿瘤模型上实时监测 PDT 导致的血管损伤效应,使用稳定高表达绿色荧光蛋白 (GFP) 的人涎腺腺样囊性癌细胞株 (ACC-M-GFP) ,建立了基于鸡胚尿囊膜 (CAM) 的肿瘤模型 . 应用荧光成像技术对肿瘤的生长位置、大小,以及治疗区域进行方便精确的定位;利用激光散斑成像技术,实时监测 CAM 上肿瘤周围血管的血液动力学参数 . 发现不同光动力剂量所导致的血管损伤有显著不同 . 结果表明,荧光标记的鸡胚尿囊膜肿瘤模型为研究 PDT 导致的血管损伤效应提供了良好的实验模型,激光散斑成像技术适用于实时监测 PDT 过程中血管结构、血流速度的变化,由此得出血液灌注率可用以评估 PDT 对肿瘤周围血管的损伤效应 .     

高时空分辨的脑功能光学成像研究进展

脑功能成像技术对深入分析脑的信息加工过程,揭示脑的高级功能至关重要,是目前国际研究热点,已经在神经科学研究和神经系统疾病的临床诊断方面取得了很大的进展.已有脑功能成像技术如:功能磁共振成像(fMRI)、正电子断层成像(PET)、脑电图(EEG)、脑磁图(MEG)等等,虽然已被成功用于脑功能研究,但是目前这些方法也存在着时间或空间分辨率不够的局限.比较而言,光学成像方法表现出其独特魅力.激光散斑衬比成像和内源信号光学成像由于能提供空间取样、时间分辨率及空间分辨率三者的最佳组合和不需加入外源性标记物等特点,与其他脑功能成像技术相比其优势可能更为突出.具有较高的时间和空间分辨率的这两种脑功能光学成像技术及其应用都取得了重大发展,成为研究脑皮层功能构筑和脑病理生理的有力工具.但是目前这两种成像方法也面临着一些挑战.     

电针对小鼠肝脏血流灌注量影响的激光散斑成像显示

目的：应用激光散斑成像技术连续监测电针过程小鼠肝脏表面血流灌注图像,研究电针不同穴位对肝脏血流灌注量的影响,探讨激光散斑技术在针灸效应研究中的应用价值。方法：采用Moor．FLPI激光散斑血流成像系统分别对足三里组、曲泉组、非经非穴组正常小鼠电针30min以及不电针对照组连续观察30min过程中肝脏表面血流灌注量变化进行观察,分析电针不同穴位、各个时点肝脏血流变化的规律。结果：（1）肝脏激光散斑图显示电针后各电针组肝脏表面整体血流灌注均增加,肝门附近区域灌注量增加幅度大于肝脏边缘区域;（2）电针各时点各电针组肝脏血流灌注量均出现增加,电针0～20min灌注量增加率为足三里组〉曲泉组〉非经非穴组;电针25～30min为足三里组〉非经非穴组〉曲泉组。结论：激光散斑血流成像技术能够精确记录显示电针过程肝脏表面的微循环变化情况,电针可以增强正常小鼠肝脏血流灌注量,电针增加肝脏血流灌注的效应存在穴位特异性。     

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.     

超深低温作用下大鼠脑血流变化的激光散斑成像监测

利用激光散斑成像(laserspeckleimaging)技术研究局部超深低温(0℃)对脑血流流速变化的影响,实时监测了超深低温作用持续不同时间(1￣10min)后的大鼠顶叶脑皮层血流变化的时空特性。实验发现:超深低温持续时间分别为1、2、5min时,低温致使脑血流迅速减少,而快速复温后脑血流迅速增加并超过基线值,在此状态维持一段时间(10±3)min后又开始缓慢减少,恢复至基线水平后趋于平稳,且动脉、静脉、皮质处脑血流变化趋势相近,仅变化幅度有差异性;而在超深低温持续作用7min后,脑血流迅速减少,恒温复温后脑血流先迅速增加,后稍微下降,最后恢复至基线值的75%左右;超深低温持续作用10min后,脑血流也迅速减少,但在快速复温后脑血流没有迅速上升,而是在此状态维持一段时间(12±2)min后才逐步上升(动脉)或者快速上升后稍有下降(静脉、皮质),最终恢复到基线值的75%左右,且动脉、静脉和皮质处脑血流变化趋势与变化幅度均有显著差异。以上结果显示,对脑皮层进行局部超深低温作用的持续时间超过7min后,脑皮层的血流无法恢复到低温作用前的水平,因而提示过长持续时间的超深低温作用可能会造成对脑血管调节的不可逆损伤。激光散斑成像技术为研究超深低温作用下的脑皮层的血流动力学过程提供了一种崭新的手段。     

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。