用于厚组织血流监测的透射检测激光散斑成像

血流速度是反映血管功能的重要参数。血管功能异常与糖尿病、动脉硬化、血栓等多种疾病的发生发展密切相关。因此，流速的监测不仅是一个重要的研究对象，也是一个重要的临床指标。

激光散斑对比度成像(LSCI)是一种宽视场、无创的高时空分辨率成像技术，它基于对散射和随机干涉后的光信号进行分析，从而获得生物组织中散射粒子的速度信息。 (例如，红细胞)，并已广泛用于血管功能的研究。然而，传统的无窗模型由于工作在反射检测模式下很难检测到深部信号，因此上层静态散斑信号的强度远大于深层目标血管中动态散斑信号的强度，导致低信噪比 (SBR)。

在Light Science & Application发表的一篇新论文中，来自中国华中科技大学武汉光电国家实验室 Britton Chance 生物医学光子学中心的朱丹团队极大地提高了激光散斑成像对厚组织的成像能力通过改变激光散斑成像的检测方式。采用透射检测方法，来自血管层的动态散斑信号强于来自上层组织层的静态散斑信息，从而提高了厚组织血流检测的SBR。

在以往的研究中，传统的反射检测 LSCI 只有结合“手术窗”或“组织光学透明窗”才能获得实验动物血流分布的高分辨率图像。但是，在人体实验中，由于无法进行“组织窗口”，因此图像分辨率极低。相反，本文的作者使用 TR-LSCI 在没有任何皮肤窗口的情况下，在小鼠身体的各个部位(包括耳朵、后肢、背部和爪子)执行皮肤/皮下血流映射和跟踪。更重要的是，TR-LSCI 能够以个体血管分辨率监测成人手指或手掌的血流变化，并且成像过程不需要太多的激光照射(6 mJ/cm2)，“这远低于低水平激光治疗中使用的水平。”科学家们说。

使用他们的系统，科学家们研究了深层组织中的血流与表层灌注之间的反应差异，并发现：“与表层的灌注相比，那里几乎有微血管系统，深层更大的血管中的血流受压力影响更大，释放压力后恢复更慢。”

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