武漢迅微光電技術有限公司從事生物醫學光電子技術領域產品的研發、生產和銷售。目前主要產品為激光散斑血流成像儀、內源光信號成像系統、熒光-血流多模態成像系統、高穩定半導體激光器光源等。歡迎來電咨詢。!
隨著生命科學研究的不斷深入,各學科領域對血流檢測技術和儀器都提出了新的要求,高分辨血流成像成為國際生物醫學成像領域的關注熱點。一方面,需要提高成像的時間和空間分辨率;另一
三維激光成像儀
武漢迅微光電技術有限公司從事生物醫學光電子技術領域產品的研發、生產和銷售。目前主要產品為激光散斑血流成像儀、內源光信號成像系統、熒光-血流多模態成像系統、高穩定半導體激光器光源等。歡迎來電咨詢。。
隨著生命科學研究的不斷深入,各學科領域對血流檢測技術和儀器都提出了新的要求,高分辨血流成像成為國際生物醫學成像領域的關注熱點。一方面,需要提高成像的時間和空間分辨率;另一方面,還需要使其具備同時獲取血氧、血容量、血流等多個參數的動態變化信息。在臨床領域,近年來術中x射線血管造影、術中超聲和術中熒光造影等血流成像設備正逐漸在神經、心臟等手術導航中發揮著越來越重要的作用。然而,術中x射線血管造影和術中熒光血管造影技術均需向病患注射造影劑,常引起造影劑過敏等副作用,且由于造影劑在體內的代謝,能進行成像的有效工作時間很短,不利于連續監測。x射線的輻射作用對病患和醫生健康還有較大的潛在危害。實時多參數血流成像眼底高對比度血管造影、斷肢再植、、皮膚疾病診療等也具有重要意義。臨床上急需實時、高分辨、無需標記、非接觸式的血流成像設備。
激光散斑襯比成像技術是通過分析運動顆粒對相干激光的散射特性來獲得顆粒運動速度的技術,可以提供二維血流分布圖像。它的出現,正逐步取代傳統激光技術,成為研究生物組織(比如腦皮層)血流功能響應與病理機理的重要研究工具。激光散斑襯比成像技術使用CCD或CMOS攝像機對激光照射區域進行連續拍照;并通過激光散斑襯比分析對記錄的數據進行處理,得到襯比圖像,該圖像可以反映成像區域內運動顆粒的速度信息。根據速度分布與襯比度值關系的理論模型,散射顆粒(如血細胞)的運動速度可由襯比度數據計算得到。傳統的激光散斑襯比成像技術雖然能夠獲得較高分辨率的襯比圖像,但仍然存在各種問題,例如:成像系統噪聲和背景光影響使得襯比數據動態范圍過小,不利于數據的可視化及進一步的速度分析和比較;照射光強不均勻分布和成像區域曲面效應使得襯比圖像中存在不均勻性影響;在體實驗中動物自身呼吸心跳影響使得襯比圖像的分辨率下降;成像區域血流的時空分布不均勻使得傳統的空間和時間襯比分析方法存在較大的估計誤差,從而影響了襯比度數據的準確性。這些問題使得傳統激光散斑襯比成像技術很難對感興趣區的血流進行、高時空分辨率的成像。
散斑現象普遍存在于光學成像的過程中,很早以前牛頓就解釋過恒星閃爍而行星不閃爍的現象。由于激光的高度相干性,激光散斑的現象就更加明顯。人們主要研究如何減弱散斑的影響。在研究的過程中發現散斑攜帶了光束和光束所通過的物體的許多信息,于是產生了許多的應用。例如用散斑的對比度測量反射表面的粗糙度,利用散斑的動態情況測量物體運動的速度,利用散斑進行光學信息處理、甚至利用散斑驗光等等。激光散斑可以用曝光的辦法進行測量,但的測量方法是利用CCD和計算機技術,因為用此技術避免了顯影和定影的過程,可以實現實時測量的目的,在科研和生產過程中得到日益廣泛的應用,因此是值得在教學實驗中推廣的一個實驗。本實驗的目的是讓學生初步了解激光散斑的特性,學習有關散斑光強分布和散射體表面位移的實時測量方法:相關函數法,通過本實驗還可以了解激光光束的基本特點以及CCD光電數據采集系統。這些都是當代科研和教育技術中很有用的基本技術和知識。激光自散射體的表面漫反射或通過一個透明散射體(例如毛玻璃)時,在散射表面或附近的光場中可以觀察到一種無規分布的亮暗斑點,稱為激光散斑(Laser Speckles)或斑紋。如果散射體足夠粗糙,這種分布所形成的圖樣是非常特殊和美麗的(對比度為1)。

(作者: 來源:)