本溪激光散斑血流成像仪-武汉迅微光电

散斑典型激光散斑图像是由明暗相间的单个散斑组成。散斑现象主要由可见的相干光形成，但应强调的是，在其它的电磁波谱区会出现此类现象。比如典型的例子有：超声影像时的散射现象，综合孔径雷达在微波谱区的散射现象以及 X 射线在液体中的散射等等。时变散斑是一种随机现象，激光散斑血流成像仪，只能使用统计学的方法分析，为此提出了详细的理论解释和分析 。其中的一个结论对激光散斑衬比成像技术非常重要，就是散斑图像的一阶统计特性。这里的一阶是指空间中一点散斑强度的统计特性，或者对时变散斑来说是时空的统计特性。对于光谱区内大多数实验，直接测量的是光波的强度；而对超声和微波谱区成像，可以直接测量场的幅度分布。因此，首先考虑散斑的随机复矢量振幅的统计特性，然后计算出散斑图像强度的一阶统计特性。

激光散斑血流成像技术相比于其他已有的血流监测手段，具有实时、全场、高时空分辨率的优势，且可对血流变化进行定量分析，因此，激光散斑血流成像系统的设计和应用愈发引起重视，并将具有重大发展前景。血流是衡量生物体机能状态的重要指标，局部组织血流速度、氧合血红蛋白浓度、脱氧血红蛋白浓度、氧代谢率、血容量、血流灌注率、血管形态、血管密度等参数在生命科学基础研究、疾病的临床诊疗以及研发中均占有非常重要的地位。而传统的血流检测方法大多不具备成像能力，即无空间分辨能力，如容积导纳描记、基于阻抗测量的血流检测、激光流速仪等，不利于深入研究生物功能和进行疾病诊疗。随着生命科学研究的不断深入，各学科领域对血流检测技术和仪器都提出了新的要求，高分辨血流成像成为国际生物医学成像领域的关注热点。一方面，需要提高成像的时间和空间分辨率;另一方面，还需要使其具备同时获取血氧、血容量、血流等多个参数的动态变化信息。在临床领域，近年来术中X射线血管造影、术中超声和术中荧光造影等血流成像设备正逐渐在神经、心脏等手术导航中发挥着越来越重要的作用。

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针对传统激光散斑衬比成像中存在统计计算误差以及速度时空分布不均等问题，使用随机过程理论对激光散斑衬比成像中衬比度的来源进行了详细地分析，并建立了传统空间和时间衬比分析方法中的噪声模型。基于对其噪声特性的研究，发现了该噪声的高斯特性，进而提出了随机过程估计子的方法来获得高信噪比、高时空分辨率的衬比图像。使用随机过程估计子方法研究了电刺激诱发大鼠脑皮层体感区血流的功能性响应。在单次刺激实验中，随机过程估计子方法的平均误差0.31±0.03（均值±标准差）远小于时间衬比分析方法的1.36±0.09。在叠加平均了10组刺激的衬比度数据后，发现体感区血流的功能性响应与该区域的小血管存在对应关系，此外，还发现响应区域中某些小血管在刺激过程中并未出现血流增强现象。