针对血管功能评估的紧型激光光斑对比成像系统的全面验证:从实验室到诊所
Meng-Che Hsieh1,2, Chia-Yu Chang1, Ching-Han Hsu3
1Institute of Biomedical Engineering and Nanomedicine, National Health Research Institutes, 35, Keyan Road, Zhunan Town, Miaoli County, 35053, Taiwan.
Medical & biological engineering & computing
|October 24, 2024
概括
研究人员开发了一种便携式激光光斑对比成像 (LSCI) 系统,用于非侵入性血流监测. 这种紧的设备准确地测量了表面的血液流动,有助于早期诊断疾病和优化治疗.
科学领域:
- 生物医学光学 生物医学光学
- 医疗成像医学成像
- 生理学 生理学 生理学
背景情况:
- 适当的器官功能取决于血液循环,因此血液流量监测对于早期疾病检测至关重要.
- 激光斑点对比成像 (LSCI) 是一种用于评估表面血流的非侵入性方法.
研究的目的:
- 开发一个紧的,便携式的激光光斑对比成像 (LSCI) 系统.
- 为了验证系统的性能和可靠性,在各种环境中测量血液流量.
主要方法:
- 开发一个便携式LSCI系统,使用805nm近红外激光和单色CMOS摄像头.
- 实现一个空间斑点对比分析算法与5x5的滑动窗口相对流速可视化.
- 使用流体模型进行体外验证,并与激光多普勒流量计 (LDF) 进行比较.
- 在老鼠后肢和人类受试者身上进行体内实验,以评估高血压反应.
主要成果:
- 便携式LSCI系统实现了高分辨率 (1280x1024像素) 的成像,工作距离为10-35厘米.
- 实验室研究表明,在通道>1.2毫米的实际和测量流量之间存在线性相关性 (R2>0.83).
- 在LSCI和LDF测量之间观察到强烈的正相关性.
- 血液流动动态的成功体内成像,包括封闭后反应性高血压.
结论:
- 一个可靠,紧,便携式的LSCI系统已经成功开发和验证.
- 该系统显示出各种应用的潜力,包括监测皮肤损伤,如烧伤和糖尿病足等.
- 这项技术可以帮助优化医疗治疗,减少各种疾病的康复时间.
