專利名稱：利用激光散斑成像儀監(jiān)測腸系膜上微循環(huán)血流時空響應(yīng)特性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用激光散斑成像儀監(jiān)測腸系膜上微循環(huán)血流時空響應(yīng)特性的方法，特別適用于利用反射式成像方法研究腸系膜上微循環(huán)在藥物及其它刺激作用下區(qū)域性血流的流速，管徑，流量變化。
本發(fā)明涉及一種利用激光散斑成像儀監(jiān)測腸系膜上微循環(huán)血流時空響應(yīng)特性的方法，它包括光路和成像系統(tǒng)。光路由氦-氖(He-Ne)激光器發(fā)出的光束耦合到光纖束形成均勻擴(kuò)散光束，擴(kuò)散光束照射在所被監(jiān)測的樣品上；成像系統(tǒng)由帶電子耦合器件(CCD)相機(jī)的立體顯微鏡、圖像采集卡與圖像采集控制軟件、信號分析軟件構(gòu)成。由帶CCD相機(jī)的立體顯微鏡采集由被監(jiān)測樣品反射的光信號，并將其信號輸出到與之連接的圖像采集卡，圖像采集卡與計算機(jī)相連接，通過計算機(jī)中的圖像采集控制軟件設(shè)定采集參數(shù)，如圖像象素大小、圖像幀數(shù)、曝光時間及采樣頻率來采集圖像信號，圖像信號通過圖像分析軟件處理獲得區(qū)域性流速分布信息，并在計算機(jī)的輸出裝置上顯示或輸出監(jiān)測結(jié)果。
本發(fā)明所說的利用激光散斑成像儀監(jiān)測腸系膜上微循環(huán)血流時空響應(yīng)特性的方法，其優(yōu)點(diǎn)在于可實(shí)時動態(tài)地、以高時間和空間分辨率地監(jiān)測腸系膜上微循環(huán)血流在藥物及其它刺激條件下的血流速度、血管管徑及血流量的變化。與用其它現(xiàn)有研究腸系膜上微循環(huán)的儀器相比，它無需掃描，能一次對一定面積上的血流分布成像，可對不透明處血管的血流變化進(jìn)行監(jiān)測，且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，有助于現(xiàn)今以腸系膜作為樣品，研究藥物及其它刺激對微循環(huán)血流影響的研究，為藥物的功能篩選提供一種新的途徑。
流速分布計算過程CCD相機(jī)獲得原始散斑圖樣，計算圖樣中每5×5個象素區(qū)域的散斑襯比K值(K=σs⟨I⟩]]>，式中，K代表散斑的襯比，σs代表光強(qiáng)的平均標(biāo)準(zhǔn)偏差，<I>代表平均光強(qiáng))，將計算出的K值賦給每個區(qū)域的中心象素點(diǎn)，如此循環(huán)遍歷整個區(qū)域，最后獲得散斑襯比圖。由于襯比K=σs⟨I⟩=[τc2T{1-exp(-2Tτc)}]12···(1)]]>，這里τc為相關(guān)時間，τc=1(ak0v)]]>，v為平均速度，k0為波數(shù)，a為取決于Lorentzian分布寬度和組織散射特性的因素，T為CCD相機(jī)曝光時間(通常取T為15-20ms)，獲得的襯比圖與流速之間不是正比關(guān)系，為直觀起見，將襯比圖中每點(diǎn)對應(yīng)的K值通過上式(1)求得 的值，即獲得流速分布圖。為將刺激前后血流的變化更直觀地表示出來，我們將刺激后和刺激前的流速分布圖相應(yīng)象素點(diǎn)相除，獲得相對流速變化圖。上述計算過程均通過圖像分析軟件處理，最后結(jié)果在輸出裝置上輸出。
權(quán)利要求
1.一種利用激光散斑成像儀監(jiān)測腸系膜上微循環(huán)血流時空響應(yīng)特性的方法，包括有光路和成像系統(tǒng)，其特征在于，光路由氦-氖(He-Ne)激光器發(fā)出的光束耦合到光纖束形成均勻擴(kuò)散光束，擴(kuò)散光束照射在被監(jiān)測的樣品上；成像系統(tǒng)由帶電子耦合器件(CCD)相機(jī)的立體顯微鏡、圖像采集卡與圖像采集控制軟件、信號分析軟件構(gòu)成；由帶電子耦合器件(CCD)相機(jī)的立體顯微鏡在被監(jiān)測的樣品上采集信號，并輸出到與之連接的圖像采集卡，圖像采集卡與計算機(jī)相連接，通過計算機(jī)中的圖像采集控制軟件設(shè)定采集參數(shù)，圖像信號通過圖像分析軟件處理獲得區(qū)域性流速分布信息，最終在輸出裝置上輸出監(jiān)測結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測腸系膜上微循環(huán)血流時空響應(yīng)特性的方法，其特征，是利用反射式成像方法研究腸系膜上微循環(huán)在藥物及其它刺激作用下區(qū)域性血流的流速，管徑，流量變化。
3.如權(quán)利要求2中所述的監(jiān)測腸系膜上微循環(huán)血流時空響應(yīng)特性的方法，其特征在于，從原始散斑信號中獲得流速分布信息，并獲得血管直徑與流量變化信息。
全文摘要
本發(fā)明一種利用激光散斑成像儀監(jiān)測腸系膜上微循環(huán)血流時空響應(yīng)特性的方法，包括光路和成像系統(tǒng)。光路由氦氖激光器發(fā)出的光束耦合到光纖束形成均勻擴(kuò)散光束構(gòu)成；成像系統(tǒng)由帶CCD相機(jī)的立體顯微鏡、圖像采集卡與圖像采集控制軟件、信號分析軟件構(gòu)成，其連接關(guān)系是CCD信號輸出到圖像采集卡，圖像采集卡接PC機(jī)，通過圖像采集控制軟件設(shè)定采集參數(shù)，圖像信號通過圖像分析軟件處理獲得區(qū)域性流速分布信息，本裝置為研究藥物及其它刺激對腸系膜上微循環(huán)血流影響的研究提供一種新的途徑。
文檔編號A61B5/02GK1391869SQ0213878
公開日2003年1月22日 申請日期2002年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月12日
發(fā)明者曾紹群, 程海英, 駱清銘, 岑建 申請人:華中科技大學(xué)