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研究人员开发出激光血管显像系统

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  • 发布时间:2020-12-01 10:50
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研究人员开发出激光血管显像系统

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日前,俄罗斯国立核能研究大学莫斯科工程物理学院(NRNU MEPhI)的科学家团队研发出一种激光血管显像系统,可以对人体任何指定区域的血管进行高对比度成像。这将有利于在多种情况下诊断血管状况,例如在治疗静脉曲张的血管外科手术中。相关研究发表在《红外物理与技术》杂志上。

该系统发明人之一、MEPhI生物医学工程物理研究所研究生卡纳玛特·埃芬季耶夫表示:“我们是通过背向散射激光辐射的方法,让人体血管实现近红外显像。我们已经确定760—800纳米是血管成像的最佳波长范围。”

在现代医学中,获得血液循环系统图像的方法是X射线扫描、超声波扫描和红外成像。X射线摄影术需要使用造影剂,而超声波扫描则需要在皮肤表面使用凝胶,这使过程变得复杂。而红外成像的主要优点是无创性和安全性,不需要将任何造影剂或异物(针等)置入人体。

这种血管成像系统采用记录背向散射激光辐射的方法。光导纤维均匀地分布在成像区域周围,每根光纤上的激光功率为2—3毫瓦。与皮肤接触时发生辐射,可以增加探测深度,同时在成像区域保持辐射分布的均匀性。激光辐射通过与皮肤直接接触的光纤传到人体组织,在组织内部散射或被吸收,而血管比周围组织吸收辐射效果更好。

红外摄像机记录下背向散射的激光辐射,监视器屏幕上会显示出血管造影图像。这样可以根据所选轮廓的背向散射辐射强度的分布情况,评估并确定血管的实际边界。

研究论文作者指出,为了获得高对比度图像并增加成像深度,可能会提高激光源的功率,这会增加从激光传到人体组织的热量,可能会给患者组织造成损害。因此,确定最佳的辐射波长范围非常重要,以确保辐射强度最低,成像深度最大。据俄罗斯研究人员称,他们实验中获得的最佳波长范围是760—800纳米。

来源:科技日报

 

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