基于激光散斑襯比成像技術(shù)的腦血流分析
發(fā)布時間:2021-01-06 05:58
為了精確監(jiān)測腦血管手術(shù)中術(shù)野范圍內(nèi)目標血管的流速及流量,研究了一種基于激光散斑襯比成像(Laser Speckle Contrast Imaging,LSCI)技術(shù)的腦血流分析方法,來確認血管吻合后血流的流通及腦部血流灌注情況。首先,搭建LSCI系統(tǒng)采集散斑圖像,對它進行改進的時間襯比分析和偽彩色處理,得到血流速度圖像來監(jiān)測流速變化。其次,手動選取感興趣區(qū)域的基準點截取感興趣區(qū)域,對感興趣區(qū)域圖像預(yù)處理后利用改進的Canny算法提取血管邊緣線并計算血管管徑。最后,通過動物實驗驗證LSCI系統(tǒng)血流速度變化監(jiān)測和血管管徑測量功能的可靠性。實驗結(jié)果顯示:改進的Canny算法將血管管徑測量的相對誤差降低到5.1%;贚SCI技術(shù)的腦血流分析方法可監(jiān)測血流速度變化,并測量得到血管的有效流通直徑,結(jié)合激光多普勒血流儀可以實現(xiàn)術(shù)中血流流速及流量的精確監(jiān)測。
【文章來源】:光學(xué)精密工程. 2020,28(11)北大核心
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
血管管徑測量算法流程
實驗對象為購自江蘇省蘇州市鎮(zhèn)湖實驗動物科技的健康成年實驗兔,依據(jù)體型將實驗兔分為特大、正常和小型實驗兔,每種體型的實驗兔各兩只。進行實驗前需適應(yīng)性喂養(yǎng)3天,實驗環(huán)境溫度為18.0~28.0 ℃。為避免對血管造成不必要的傷害且便于操作,利用剃毛膏在兔子耳背上清理出觀測窗口。隨后將兔子靜置半小時左右,等待其生理狀態(tài)穩(wěn)定。實驗過程中,兔子始終固定在兔盒中,并放置于防震光學(xué)平臺上,如圖7所示。拍攝散斑圖像時,可將少量生理鹽水滴到兔子耳背的觀測窗口處以減少鏡面反射的影響,提高圖像的散斑效果。4.2 實驗結(jié)果及分析
LSCI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1(a)所示,通常由照明光源、相機、鏡頭和計算機等組成。本文根據(jù)系統(tǒng)工作原理和結(jié)構(gòu)圖設(shè)計搭建了如圖1(b)所示的LSCI系統(tǒng),其中照明光源采用激光二極管(850 nm,100 mW);相機采用CMOS相機(acA1920-155 μm,Basler,德國),分辨率為1 920×1 200 pixel。圖1 激光散斑襯比成像實驗系統(tǒng)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于支持向量機的激光散斑三維血管檢測[J]. 李苗,苗鵬. 工業(yè)控制計算機. 2019(08)
[2]應(yīng)用激光散斑襯比成像技術(shù)研究針灸影響局部微循環(huán)的臨床觀察[J]. 張潔,余瑾,鄭轉(zhuǎn)芳. 時珍國醫(yī)國藥. 2018(11)
[3]激光散斑血流成像對中醫(yī)理療功效的檢測[J]. 賈亞威,楊暉,李然,劉宏業(yè),范彥平,鄭剛. 光學(xué)精密工程. 2017(06)
[4]一種用于研究激光散斑血流成像方法的測試系統(tǒng)[J]. 宋磊磊,孔平,于小強,李然,楊暉. 光學(xué)儀器. 2015(02)
[5]激光散斑血流成像技術(shù)研究新進展[J]. 孔平,楊暉,鄭剛,謝銀月,林為民. 光學(xué)技術(shù). 2014(01)
本文編號:2960051
【文章來源】:光學(xué)精密工程. 2020,28(11)北大核心
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
血管管徑測量算法流程
實驗對象為購自江蘇省蘇州市鎮(zhèn)湖實驗動物科技的健康成年實驗兔,依據(jù)體型將實驗兔分為特大、正常和小型實驗兔,每種體型的實驗兔各兩只。進行實驗前需適應(yīng)性喂養(yǎng)3天,實驗環(huán)境溫度為18.0~28.0 ℃。為避免對血管造成不必要的傷害且便于操作,利用剃毛膏在兔子耳背上清理出觀測窗口。隨后將兔子靜置半小時左右,等待其生理狀態(tài)穩(wěn)定。實驗過程中,兔子始終固定在兔盒中,并放置于防震光學(xué)平臺上,如圖7所示。拍攝散斑圖像時,可將少量生理鹽水滴到兔子耳背的觀測窗口處以減少鏡面反射的影響,提高圖像的散斑效果。4.2 實驗結(jié)果及分析
LSCI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1(a)所示,通常由照明光源、相機、鏡頭和計算機等組成。本文根據(jù)系統(tǒng)工作原理和結(jié)構(gòu)圖設(shè)計搭建了如圖1(b)所示的LSCI系統(tǒng),其中照明光源采用激光二極管(850 nm,100 mW);相機采用CMOS相機(acA1920-155 μm,Basler,德國),分辨率為1 920×1 200 pixel。圖1 激光散斑襯比成像實驗系統(tǒng)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于支持向量機的激光散斑三維血管檢測[J]. 李苗,苗鵬. 工業(yè)控制計算機. 2019(08)
[2]應(yīng)用激光散斑襯比成像技術(shù)研究針灸影響局部微循環(huán)的臨床觀察[J]. 張潔,余瑾,鄭轉(zhuǎn)芳. 時珍國醫(yī)國藥. 2018(11)
[3]激光散斑血流成像對中醫(yī)理療功效的檢測[J]. 賈亞威,楊暉,李然,劉宏業(yè),范彥平,鄭剛. 光學(xué)精密工程. 2017(06)
[4]一種用于研究激光散斑血流成像方法的測試系統(tǒng)[J]. 宋磊磊,孔平,于小強,李然,楊暉. 光學(xué)儀器. 2015(02)
[5]激光散斑血流成像技術(shù)研究新進展[J]. 孔平,楊暉,鄭剛,謝銀月,林為民. 光學(xué)技術(shù). 2014(01)
本文編號:2960051
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