【摘要】：活體水平下對(duì)皮層血管網(wǎng)絡(luò)的觀察和操縱是微脈管結(jié)構(gòu)、功能研究的重要途徑,近年來(lái),隨著現(xiàn)代光學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展和各種標(biāo)記技術(shù)的出現(xiàn),在體水平下觀測(cè)皮層脈管形態(tài)結(jié)構(gòu)與血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)的變化成為可能。但皮層上方顱骨的混濁特性嚴(yán)重制約了光學(xué)成像技術(shù)在穿顱活體皮層血管、血流成像中的應(yīng)用,移除顱骨的方法雖然能實(shí)現(xiàn)皮層微脈管結(jié)構(gòu)和功能的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),但開(kāi)顱手術(shù)不可避免的帶來(lái)了負(fù)面影響。 組織光透明技術(shù)有望降低顱骨的散射特性,但現(xiàn)有組織光透明的研究主要針對(duì)軟組織。由于顱骨結(jié)構(gòu)和組成成分的特異性,常規(guī)適用于軟組織的光透明方法完全不適用于顱骨。本文的工作正是圍繞如何建立高效的顱骨光透明方法而展開(kāi)的,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步結(jié)合多種光學(xué)成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)穿顱活體皮層微脈管結(jié)構(gòu)、功能光學(xué)成像。 本文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下： 1)顱骨光透明劑選型與設(shè)計(jì)：通過(guò)對(duì)顱骨的主要組成成分和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析,針對(duì)各組分通過(guò)理論分析以及其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,篩選出由月桂醇、十二烷基苯磺酸鈉、山梨醇、葡糖糖、二甲基亞砜和碳酸氫鈉組成的顱骨光透明溶液。結(jié)合物理化學(xué)手段,確定顱骨光透明方法的具體實(shí)施方案。 2)光透明對(duì)顱骨光學(xué)性質(zhì)的影響：針對(duì)特定的應(yīng)用要求,結(jié)合多種光學(xué)檢測(cè)方法,定量地評(píng)估光透明方法對(duì)離體顱骨光學(xué)性質(zhì)的影響,結(jié)果顯示,顱骨光透明后,光斑經(jīng)過(guò)顱骨的發(fā)散性得到了極大的抑制,顱骨的透過(guò)率增加,散射降低,熒光成像質(zhì)量得到了極大地提高,并且顱骨光透明溶液不會(huì)使樣本的熒光淬滅或者熒光強(qiáng)度降低。 3)顱骨光透明結(jié)合激光散斑襯比成像實(shí)現(xiàn)穿顱活體皮層血流成像：顱骨光透明結(jié)合激光散斑襯比成像實(shí)現(xiàn)穿顱皮層血流成像,同時(shí),對(duì)藥物作用下皮層血管及血流的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。結(jié)果顯示：相比渾濁的顱骨,光透明顱骨結(jié)合激光散斑襯比成像能顯著提高皮層血管的分辨率、血流成像的對(duì)比度、靈敏度。 4)顱骨光透明結(jié)合光聲成像實(shí)現(xiàn)穿顱活體皮層深層血管成像：通過(guò)模型實(shí)驗(yàn)定量評(píng)估顱骨光透明離體水平下對(duì)光學(xué)、超聲、光聲成像過(guò)程中成像質(zhì)量的改善,結(jié)合光聲顯微成像,實(shí)現(xiàn)穿顱活體皮層血管網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與分布信息的獲取,結(jié)果顯示：顱骨光透明后成像的信噪比增大,信號(hào)與偽影強(qiáng)度的比值上升,極大地抑制了光聲成像中的偽影。 本文所建立的顱骨光透明方法能在無(wú)需開(kāi)顱的條件下實(shí)現(xiàn)穿顱皮層微脈管結(jié)構(gòu)與功能成像,這為進(jìn)一步研究皮層微脈管在生長(zhǎng)、發(fā)育以及疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程中結(jié)構(gòu)、功能的變化提供了一種新途徑。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R318.51

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2576281