光相干斷層成像測(cè)量動(dòng)態(tài)血液凝固過(guò)程的光學(xué)性質(zhì)變化.pdf

1、血液凝固是一種包含一系列復(fù)雜的生化反應(yīng)的過(guò)程，對(duì)人體正常的生理狀況有重要作用。然而，凝血過(guò)程的不正常會(huì)打破身體循環(huán)系統(tǒng)的平衡，例如形成血栓阻塞血管、增加出血的幾率等。因此，非常有必要發(fā)展迅速高效的檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于對(duì)血液凝固相關(guān)疾病的早期監(jiān)測(cè)，減少相關(guān)疾病的發(fā)病率。光相干斷層成像技術(shù)(opticalcoherencetomography，OCT)的測(cè)量原理是低相干光干涉，具有安全、無(wú)損傷和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，在快捷，在體方面優(yōu)于傳統(tǒng)檢測(cè)方法，比

2、如，發(fā)展比較成熟的超聲波、光學(xué)等技術(shù)。OCT技術(shù)通過(guò)斷層成像獲得生物高散射組織的圖像進(jìn)而經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)化得到散射組織的光學(xué)性質(zhì)，從而為OCT技術(shù)提供了達(dá)到血液凝固早期監(jiān)測(cè)目標(biāo)的可能方案。
　　本研究以背向散射光強(qiáng)度1/e處的光有效透射深度（1/elightpenetrationdepth，d1/e）為主要的OCT光學(xué)參數(shù)，從光透射深度來(lái)反映流動(dòng)狀態(tài)下的血液在凝固過(guò)程中的光學(xué)強(qiáng)度變化，進(jìn)而探究凝固過(guò)程和光學(xué)性質(zhì)變化之間的關(guān)系。本研究采用

3、的OCT系統(tǒng)的中心波長(zhǎng)為1310-nm，光源輸出功率為8mW，對(duì)組織的損傷比較小，帶寬95nm，采用定點(diǎn)掃描方式對(duì)凝固過(guò)程的血液進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描。以氯化鈣溶液為誘發(fā)劑誘導(dǎo)血液凝固機(jī)制。因?yàn)闄C(jī)體內(nèi)不同的血管的內(nèi)徑、血液流速各不相同，可能會(huì)影響機(jī)體的血液凝固時(shí)間，從而影響機(jī)體血管破損處的修復(fù)速率和修復(fù)效果。而文獻(xiàn)多報(bào)道的是靜態(tài)條件下的血液凝固過(guò)程，對(duì)流動(dòng)狀態(tài)下的血液凝固的相關(guān)報(bào)道極少，本論文首次利用OCT技術(shù)，以恒流泵為動(dòng)力，模擬體內(nèi)血液流動(dòng)過(guò)

4、程對(duì)不同狀態(tài)下流動(dòng)血液凝固過(guò)程做了探索研究。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明光學(xué)參數(shù)d1/e能夠準(zhǔn)確的表征血液凝固過(guò)程中的各個(gè)階段。血液凝固過(guò)程中，由于紅細(xì)胞的折射率基本保持不變，而血漿的折射率先上升而后保持不變，因此導(dǎo)致血細(xì)胞與血漿之間折射率的匹配程度逐漸相近，血液散射作用減弱，所以d1/e隨血液凝固過(guò)程先迅速上升而后基本保持不變。促凝劑(CaCl2)濃度對(duì)血液凝固時(shí)間有一定影響，當(dāng)鈣離子濃度在5～25mmol/L范圍時(shí)，血液凝固時(shí)間Tc隨鈣

5、離子濃度增大而減小，Ca2+濃度范圍在25～50mmol/L時(shí)，血液凝固時(shí)間隨鈣離子濃度的增大而增加;血液流速（v，mm/sec）分別為5mm/sec、15mm/sec、20mm/sec和25mm/sec的血樣凝固40min后，d1/e分別增加0.02mm、0.05mm、0.06mm和0.08mm，并且凝固時(shí)間分別為685±44.5s、990±33.7s、1147±104.9s和1472±127.1s，透射深度的變化量和凝固時(shí)間均隨流速

6、增大而增大;血流管徑(d，mm)分別為0.9-mm，1.1-mm，2.0-mm條件下的凝固時(shí)間分別為577.5±97s，1020±66.4s和1635±47.8s，而凝固速率分別為6.30±0.34，4.47±0.11和3.88±0.07;血細(xì)胞比容(hematocrits，HCT)分別為25％、35％、45％和55％的血液凝固40min后的d1/e分別增加了27.62％，12.21％，25.13％和28.98％，而凝固時(shí)間分別為607