光聲成像技術在針刺療法的應用
發(fā)布時間:2017-10-31 21:34
本文關鍵詞:光聲成像技術在針刺療法的應用
【摘要】:針刺在中國有兩千多年的應用歷史,歷代中醫(yī)在針刺療法的實踐已經(jīng)證明針刺可以治療多種疾病。近年來興起的實驗針灸學,其中涉及的研究方法及定性定量的研究結果比傳統(tǒng)中醫(yī)學的經(jīng)驗論在國際上具有更強的說服力。盡管如此,針刺的國際化進程仍然緩慢,原因在于缺乏理論基礎及科學的解釋手段。為了推動這項傳統(tǒng)醫(yī)學的國際化,必須利用現(xiàn)有科學技術手段建立起一座連接傳統(tǒng)醫(yī)學與現(xiàn)代醫(yī)學的橋梁,使針刺機制可視化,推動針刺在理論建立、研究論證、臨床推廣方面的發(fā)展。目前用于研究針刺機制的可視化工具有功能核磁共振,正電子發(fā)射斷層掃描,腦電圖,腦磁圖等,但都具有局限性。本文提出將一種新型的生物醫(yī)學成像技術——光聲層析成像應用于針刺機理的研究。光聲層析成像技術具有光學成像高對比度優(yōu)勢及超聲成像高分辨率的優(yōu)勢,對組織的功能信息檢測具有高靈敏度。針刺作用機理很大程度與腦功能動態(tài)變化相關,因此本文主要將光聲成像技術應用于腦功能成像研究,通過重復性的實驗,對比實驗動物在針刺前后腦血流變化情況,利用后期的統(tǒng)計分析證明光聲層析成像技術應用于針刺機理研究的可行性,并給出利用該項技術得到的針刺涌泉穴時大腦皮層血流變化情況,嘗試從血流動力學層面解釋針刺作用機制。本文側重于光聲層析成像系統(tǒng)在腦成像及針刺機理方面的實驗研究,內容結構為:1、介紹了近年來國內外關于針刺機制的可視化研究進程,對比分析了各種可視化工具在腦成像研究方面的利弊,引入具有相對優(yōu)勢的光聲成像技術,簡單介紹了其發(fā)展歷程,重點論述了該技術在腦成像應用領域的研究進展及具有突破性的研究成果;2、由生物組織的光學及聲學特性入手,從光與組織的相互作用、超聲波在組織內的傳播特性、光聲信號產(chǎn)生機制解釋了光聲信號在組織內產(chǎn)生的具體過程,推導了光聲波動方程并介紹了該方程基于格林函數(shù)的解;3、對光聲層析成像系統(tǒng)應用于腦成像的能力進行研究。首先介紹了實驗室PAT系統(tǒng)的硬件部分、工作過程、用于完成圖像重建的延遲疊加算法。其次制作模擬吸收體及模擬腦皮層血管模型證明了系統(tǒng)進行結構及功能成像的能力,通過離體腦成像實驗證明系統(tǒng)對動物腦皮層血管分布進行成像的能力,通過活體實驗證明系統(tǒng)進行活體腦成像的能力,為針刺機理的研究奠定了基礎;4、利用光聲成像系統(tǒng)研究動物接受針刺前后的腦部血流變化情況,分別對單獨針刺左涌泉穴、右涌泉穴及同時針刺左右涌泉穴的情況進行了實驗研究。對取得的重復性實驗數(shù)據(jù)利用統(tǒng)計分析的方法作假設檢驗,證明系統(tǒng)應用于針刺機理研究的可行性,這項研究為傳統(tǒng)針刺療法的效果提供了一種可視化的實驗判據(jù)。
【關鍵詞】:光聲成像 針刺機理 腦成像 血流變化
【學位授予單位】:電子科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:R245;R318.04
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-11
- 第一章 緒論11-19
- 1.1 研究背景11-13
- 1.2 針刺機制的可視化研究進程13-15
- 1.3 光聲技術及其腦成像應用的研究進展15-17
- 1.4 研究意義及內容安排17-19
- 第二章 光聲信號產(chǎn)生機制19-32
- 2.1 生物組織概述19-21
- 2.1.1 細胞19
- 2.1.2 組織19-21
- 2.2 光與生物組織的相互作用21-25
- 2.2.1 組織光學參數(shù)21-24
- 2.2.2 光熱效應24-25
- 2.3 生物組織的聲學特性25-29
- 2.3.1 超聲的基本物理量26-27
- 2.3.2 組織的聲衰減27-29
- 2.4 光聲信號產(chǎn)生機制29-30
- 2.4.1 光聲效應29
- 2.4.3 光聲信號產(chǎn)生機理29-30
- 2.5 光聲波動方程的解30-31
- 2.6 本章小結31-32
- 第三章 光聲層析成像的實驗研究32-49
- 3.1 光聲層析成像系統(tǒng)硬件及圖像重建算法簡介32-36
- 3.1.1 硬件構成32-35
- 3.1.2 圖像重建算法35-36
- 3.3 模擬吸收體成像36-39
- 3.4 模擬腦皮層血管成像39-41
- 3.5 離體腦成像41-43
- 3.6 活體腦成像43-44
- 3.7 影響光聲腦成像的因素探討44-48
- 3.7.1 探測器中心頻率對腦成像的影響44-47
- 3.7.2 探測器與腦皮層血管相對位置對腦成像的影響47-48
- 3.8 本章小結48-49
- 第四章 針刺機理的光聲成像研究49-65
- 4.1 腦功能成像的生理學基礎49
- 4.2 針刺小鼠單個穴位的光聲成像實驗研究49-60
- 4.2.1 實驗材料49
- 4.2.2 實驗方法49-50
- 4.2.3 針刺右涌泉穴的結果與分析50-54
- 4.2.4 針刺左涌泉穴的結果與分析54-56
- 4.2.5 空白對照實驗56-57
- 4.2.6 統(tǒng)計分析57-59
- 4.2.6.1 假設檢驗簡介58-59
- 4.2.6.2 針刺引起腦部血流變化的假設檢驗59
- 4.2.7 結論59-60
- 4.3 針刺小鼠多個穴位的光聲成像研究60-62
- 4.4 討論62-63
- 4.4.1 麻醉劑的影響62-63
- 4.4.2 涌泉穴與大腦激活區(qū)的關系63
- 4.5 本章小結63-65
- 第五章 總結與展望65-68
- 5.1 本文工作總結65
- 5.2 本文工作的局限性65-66
- 5.3 研究前景展望66-68
- 致謝68-69
- 參考文獻69-73
- 攻讀碩士期間取得的研究成果73-74
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本文編號:1123897
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