Laser Speckle Billedbehandling System

Laser speckle contrast imaging (LSCI) er et kraftfuldt værktøj til at overvåge blodgennemstrømningsfordelingen og har været meget brugt i undersøgelser af mikrocirkulation, både til dyre- og kliniske applikationer. Konventionelt fungerer LSCI normalt på reflekterende detekteret tilstand. Imidlertid kunne det kun give lovende tidsmæssig og rumlig opløsning til in vivo-applikationer ved hjælp af forskellige vævsvinduer, ellers ville den overstore overfladiske statiske pletter ekstremt begrænse dens kontrast og opløsning. Her undersøgte vi systematisk evnen af ​​transmissiv-detekteret LSCI (TR-LSCI) til blodgennemstrømningsovervågning i tykt væv. Det viste sig, at den reflekterende-detekterede tilstand var bedre, når mållaget var på selve overfladen, men billedkvaliteten ville hurtigt falde med billeddybden, mens den transmissive-detekterede tilstand kunne opnå et meget stærkere signal-til-baggrundsforhold ( SBR) for tykt væv. Vi beviste yderligere ved vævsfantom-, dyre- og menneskeforsøg, at TR-LSCI i en vis tykkelse af væv viste bemærkelsesværdigt bedre ydeevne til billeddannelse af tykt væv, og billeddannelseskvaliteten ville blive yderligere forbedret, hvis brugen af ​​længere bølgelængder af nær- infrarødt lys. Derfor viser både teoretiske og eksperimentelle resultater, at TR-LSCI er i stand til at opnå information om blodgennemstrømning i tykt væv og rummer et stort potentiale inden for mikrocirkulationsforskning.

Laser speckle contrast imaging (LSCI) er en bredfelts, ikke-invasiv billeddannelsesteknik med høj tidsmæssig og rumlig opløsning, som er baseret på analyse af lyssignaler efter spredning og tilfældig interferens og derfor opnår hastighedsinformationen for spredningspartikler i biologiske væv. . Konventionelt virker det på den reflekterende-detekterede tilstand og er blevet brugt i vid udstrækning i den grundlæggende forskning i mikrocirkulation, hvis dysfunktion er yderst relevant for en række kliniske symptomer, såsom diabetes, iskæmisk slagtilfælde, koronar hjertesygdom og perifer arteriesygdom. Med operationsbaserede åbne kranievinduer, fortyndede kranievinduer og operationsfrie kranieoptiske rydningsvinduer kunne kortikal blodgennemstrømningsfordeling tydeligt observeres ved brug af konventionel reflekterende-detekteret LSCI-teknik. Med hudfoldskammervinduer og hudoptiske rydningsvinduer kunne konventionel LSCI også give kutan blodstrømskortlægning med individuel blodkar-opløsning. Uden sådanne "vinduer" burde lyset imidlertid trænge ind i det øvre vævslag over det dybe blodkarlag, hvorunder det konstant henfalder, hvilket gør styrken af ​​statisk pletter i det øvre lag meget større end styrken af ​​dynamisk plettersignal i dybt målrettet lag, hvilket fører til den ekstremt nedsatte kontrast og opløsning af konventionel LSCI, eller endda gør blodgennemstrømningen uopdagelig. Desuden, selv med hjælp fra kranie- og hudvinduer, er konventionel LSCI stadig kun i stand til at give acceptabel opløsning i de overfladiske lag, mens selv kropsdelene på mus ofte er hundredvis af mikron eller endda millimeter tykke, hvilket gør det knap muligt at opnå omfattende information ved hjælp af en sådan teknik.