Hệ thống hình ảnh đốm laser

Hình ảnh tương phản đốm laser (LSCI) là một công cụ mạnh mẽ để theo dõi sự phân bố lưu lượng máu và đã được sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu về vi tuần hoàn, cho cả ứng dụng trên động vật và lâm sàng. Thông thường, LSCI thường hoạt động ở chế độ phát hiện phản xạ. Tuy nhiên, nó có thể cung cấp độ phân giải không gian và thời gian đầy hứa hẹn cho các ứng dụng in vivo chỉ với sự hỗ trợ của các cửa sổ mô khác nhau, nếu không, đốm tĩnh bề mặt quá lớn sẽ hạn chế rất nhiều độ tương phản và độ phân giải của nó. Ở đây, chúng tôi đã nghiên cứu một cách có hệ thống khả năng của LSCI được phát hiện truyền qua (TR-LSCI) để theo dõi lưu lượng máu trong mô dày. Người ta nhận thấy rằng chế độ phát hiện phản xạ tốt hơn khi lớp mục tiêu ở trên bề mặt, nhưng chất lượng hình ảnh sẽ giảm nhanh chóng theo độ sâu hình ảnh, trong khi chế độ phát hiện phản xạ có thể thu được tỷ lệ tín hiệu trên nền mạnh hơn nhiều ( SBR) cho mô dày. Chúng tôi đã chứng minh thêm bằng các thí nghiệm mô, động vật và người rằng ở một độ dày mô nhất định, TR-LSCI cho thấy hiệu suất tốt hơn đáng kể đối với hình ảnh mô dày và chất lượng hình ảnh sẽ được cải thiện hơn nữa nếu sử dụng bước sóng dài hơn gần- ánh sáng hồng ngoại. Do đó, cả kết quả lý thuyết và thực nghiệm đều chứng minh TR-LSCI có khả năng thu được thông tin lưu lượng máu ở mô dày và có tiềm năng lớn trong lĩnh vực nghiên cứu vi tuần hoàn.

Hình ảnh tương phản đốm laser (LSCI) là một kỹ thuật hình ảnh trường rộng, không xâm lấn với độ phân giải không gian và thời gian cao, dựa trên phân tích tín hiệu ánh sáng sau khi tán xạ và giao thoa ngẫu nhiên, do đó thu được thông tin vận tốc của các hạt tán xạ trong các mô sinh học . Thông thường, nó hoạt động ở chế độ phát hiện phản xạ và đã được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu cơ bản về vi tuần hoàn mà rối loạn chức năng có liên quan nhiều đến một loạt các triệu chứng lâm sàng, như tiểu đường, đột quỵ do thiếu máu cục bộ, bệnh tim mạch vành và bệnh động mạch ngoại biên. Với cửa sổ hộp sọ mở dựa trên phẫu thuật, cửa sổ hộp sọ mỏng và cửa sổ thanh lọc quang học hộp sọ không cần phẫu thuật, sự phân bố lưu lượng máu ở vỏ não có thể được quan sát rõ ràng bằng kỹ thuật LSCI được phát hiện phản xạ thông thường. Với cửa sổ buồng gấp da và cửa sổ làm sạch quang học trên da, LSCI thông thường cũng có thể cung cấp bản đồ lưu lượng máu qua da với độ phân giải của từng mạch máu. Tuy nhiên, nếu không có những "cửa sổ" như vậy, ánh sáng sẽ xuyên qua lớp mô phía trên lớp mạch máu sâu, trong quá trình đó nó liên tục phân rã, làm cho cường độ của đốm tĩnh ở lớp trên lớn hơn nhiều so với tín hiệu đốm động ở lớp trên. lớp nhắm mục tiêu sâu, dẫn đến độ tương phản và độ phân giải cực kỳ giảm so với LSCI thông thường, hoặc thậm chí làm cho dòng máu không thể phát hiện được. Hơn nữa, ngay cả khi có sự hỗ trợ của cửa sổ sọ và da, LSCI thông thường vẫn chỉ có thể cung cấp độ phân giải ở mức chấp nhận được ở các lớp bề mặt, trong khi ngay cả các bộ phận cơ thể của chuột cũng thường dày hàng trăm micron, thậm chí là milimet nên khó có thể thu được. thông tin toàn diện bằng cách sử dụng một kỹ thuật như vậy.