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用于皮肤组织血流血氧成像多模态影像取得进展

   近日,中国科学技术大学工程科学学院多模态医疗影像与治疗实验室(MBIT,http://www.mbit.ustc.edu.cn)开发了一套用于皮肤组织血流血氧成像的多模态影像系统,为生物组织仿体,小动物模型,甚至人体组织的血流血氧功能成像提供了可靠的手段,相关研究成果已发表在生物光学领域著名期刊《 Journal of Biomedical Optics》上。 
   血流和血氧含量对于许多疾病(例如慢性伤口等)是非常重要的生理指标。但现有的临床检测手段普遍缺乏统一标准,并且具有侵入式、单点式、难以对同一个病灶进行全面信息诊断等缺点。因此,我们设计并且验证了一套可以同时实现动态的血流血氧功能检测的影像系统。 


图1 多模态影像系统图 


   这套系统结合了激光散斑血流检测技术和多光谱血氧分析技术,利用同一套照明光路和成像光路,实现了准同步的血流血氧动态检测。我们首先在算法上进行了创新,提出了一种基于二阶导数光谱的血氧分析方法。对于这套系统,我们利用生物光学和血氧仿体对系统进行了有效的标定。实验方面,基于小鼠的伤口模型,我们动态监测了小鼠伤口从创伤到愈合过程中血氧血流的变化趋势,并且在人体皮肤组织上进行了初步的临床试验,取得了验证性的效果,为进一步实现临床应用打下了良好的基础。 

图2 本影像系统应用于人体皮肤血流血氧检测试验 
   本论文的第一作者任文奇是我系2014级博士生,上述研究得到了国家自然科学基金委重大科学仪器研制项目的支持。 
   论文链接:http://spie.org/Publications/Journal/10.1117/1.JBO.20.12.121307 
  (工程科学学院精密机械与精密仪器系、生物医学工程中心) 
 

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