【精品课件】激光多普勒血流监测

合集下载

激光多普勒血流测定法

激光多普勒血流测定法

中国激光医学杂志CHINESE JOURNAL OF LASER MEDICINE& SURGERY1999年 第8卷 第3期 Vol.8 No.3 1999激光多普勒血流测定法吴劲松 陈衔城 陆栋 1975年,Stern[1]首次报道应用激光多普勒血流测定仪(laser-Doppler flowmetry, LDF)监测皮肤微循环血流量。

20多年来,关于LDF在皮肤、肌肉、移植皮瓣、脑和肾脏等组织器官微循环血流监测的实验和临床应用研究不断深入,取得较大进展。

LDF工作原理 一、激光多普勒效应 光本质上是一种电磁波,具有波的基本特征。

应用于生物体的安全激光波长窗为600~1200nm,在这个测量范围内,生物大分子对光线的吸收相对较弱。

生物介质且有非常复杂和强烈的多点散射界面,投射到生物组织表面的激光束只有很小一部分会透入深层后再反射回表面,因此人们通常只能接受来自生物介质表面层的光学信息。

对毛细血管内红细胞(RBC)运动引起的光强度涨落的分析更为复杂,不同于清洁介质(如大气层)中的激光多普勒效应。

从连续波激光器产生的发射光具有极强的空间和时间的相干性,允许人们从散射光的相位和强度变化来分析散射介质内颗粒物质(如RBC)在很小范围(<1μm)的运动,达到的精度类似于其他光干涉仪技术的测量结果。

早期用激光多普勒狭缝灯作非侵入式的多普勒位移(Dopplershift)测量,发现位移与眼底视网膜动静脉中血流有关[2]。

以后各种利用激光多普勒位移效应测量组织微循环血流量的仪器陆续出现。

激光源产生单色激光束通过探头进入生物介质,在测量深度内的活动颗粒(主要是毛细血管网内快速移动的RBC)表面发生光散射而返回,此时反射光频率已经发生改变,即多普勒位移效应。

多普勒位移发生的幅度和强度分别与测量范围内的RBC移动速度和数量密切相关,而与RBC移动方向无关[3]。

多普勒位移幅度公式为: Δf=2υx/λ (1)式中Δf表示位移幅度,υx表示RBC流动速度,λ表示波长。

《多普勒检查》PPT课件

《多普勒检查》PPT课件

.
19
踝肱指数操作规范--检测人员
• 检测人员应具备良好的视力、听力、动手 能力、沟通能力及手一眼一耳的协调性, 测量过程中能够集中精力。
.
20
踝肱指数操作规范--受检者
受检者取平卧位,双手掌面朝上,双足稍外 旋,臂部、踝部和足部充分暴露,但注意 保持环境温暖。测量前嘱患者安静、放松 地休息至少5分钟。测量前数小时内不要吸 烟、饮酒、喝茶或咖啡。测量前还应排空 膀胱。
.
13
操作流程
.
14
操作流程
.
15
操作流程
3 踝/肱动脉血压比值(ABI)
.
16
目录
概述 适应对象 操作流程 操作规范 重点
结果解析 难点
.
17
踝肱指数的操作规范--检测仪器
多普勒超声:频率5—10MHz,配备扩音器或耳机 以代替听诊器听诊血流声音。
测压计:通过水银柱高度和刻度盘上指针的位置
➢已经被证实有足病危险因素的患者应该每1 - 6个 月检查一次
.
9
目录
概述 适应对象 操作流程 操作规范 重点
结果解析 难点
.
压部位发红;缺血 导致皮肤指甲萎缩等;局部水肿情况。
.
11
操作流程
2触诊 足背动脉和/或胫后动脉搏动及皮温情况。
.
12
操作流程
• 可解决下述问题:①确定是否有周围血管外科疾 病,如有是动脉性疾病还是静脉性疾病。②确定 血管病变的部位和严重程度。③确定是否要做血 管造影及其导管的进路。④可以确定是否适宜手 术或保守治疗。⑤判定手术或药物治疗的效果。 ⑥可以作为长期随访患者、监测病情变化的方法。
.
4
原理

多普勒检查 ppt课件

多普勒检查 ppt课件

目录
概述 适应对象 操作流程 操作规范 重点
结果解析 难点
多普勒波形和声音
Doppler waveforms and sounds
多普勒血流波形分析
心脏收缩期 迅速升高的 血流速
心脏舒张期前期 血液回流
心脏舒张期后期 血液顺流
大动脉弹回波
多普勒波形和声音 Doppler Waveforms & Sounds
Normal 正常
Mild obstruction 轻度梗阻
坚锐的上升支 三相波单元
失去多相波单元
Moderate obstruction 单向波
中度梗阻
波峰圆钝
Severe Obstruction 严重梗阻
波峰消失
多普勒血流声音分析
正常的外周动脉多普勒信号呈双向或三相: 第1声,大而快速的收缩期前向血流 第2声,舒张早期较小的反向血流。 第3声,舒张晚期小而平坦、低速的前向血
右ABI
Right ABI
上臂
Brachial
145
= 85 150
= 0.57
上臂
Brachial
150
左ABI
Left ABI
= 120 150
= 0.80
後脛骨動脈Postຫໍສະໝຸດ rior Tibial80
後脛骨動脈
Posterior Tibial
120
85
115
足背動脈 Dorsalis Pedis
ABI 概 念
踝肱指数(ankle brachial index),又称踝臂指数、 或踝肱压力指数,是踝动脉最大值(胫后动脉或 足背动脉)与肱动脉收缩压的最大值的比值。 ABI并非新鲜事物,早期主要用于检测下肢外 周动脉疾病(peripheral arterial disease, PAD),ABI≤0.9对诊断PAD的敏感性和特异 性分别为95%和99%.

激光多普勒血流监测

激光多普勒血流监测

生物医学工程
人工器官血流监测
在人工器官移植和人工心 脏辅助装置中,监测血流 情况,确保器官的正常运 行。
生物材料研究
通过激光多普勒血流监测 技术,研究生物材料的血 流适应性。
生化传感器研发
利用激光多普勒技术监测 生化反应过程中的血流变 化,为生化传感器研发提 供技术支持。
04 实验方法与步骤
实验设备与材料
案例描述
某患者因疑似血管狭窄到医院进行诊断,通过激光多普勒 血流监测,医生发现患者血管狭窄程度较高,及时进行了 手术治疗,避免了可能的血管闭塞。
案例二:运动生理研究
应用场景
在运动生理研究中,激光多普勒 血流监测被广泛应用于运动前后 血流速度、血流量等参数的测量,
以了解运动对血流的影响。
技术优势
激光多普勒血流监测能够实时监 测运动过程中血流的变化,为运 动生理学研究提供重要的数据支
激光多普勒血流监测的定义
• 定义:激光多普勒血流监测是一种光学测量技术,利用激光束 照射组织表面,并测量反射或散射光的频率变化,以确定组织 中的血流速度。通过这种方法,可以测量微小血管中的血流, 提供关于组织血液供应的详细信息。
02 工作原理
激光多普勒效应
当激光束投射到生物组织表面时,由于散射作用,部分光能被组织吸收,部分光 能被反射。其中,散射光中包含了与血液流动相关的信息,这些信息被称为多普 勒频移。
研究展望
进一步优化激光多普勒血流监测技术
提高测量精度和稳定性,降低测量误差,使其在更多血管疾病中得到 应用。
开展大规模临床研究
验证激光多普勒血流监测技术在各种血管疾病中的诊断和治疗价值, 为临床实践提供更多依据。
加强与其他监测技术的联合应用

激光多普勒测速

激光多普勒测速
69年,Rudd提出干涉条纹模式, 进一步说明激光多普勒测速的基 本原理。
31
如图5-3所示,两束平行的、相干细光 束在透镜后焦点形成相交区,该相交 区称为控制体。
在控制体中存在着明暗相间的干涉条 纹,由几何关系可得条纹间距df为:

d f

2 sin 2
(5-9)
32
首先考虑两个同频率、同振动方向、初相位为零 的单色光波的叠加
测器方向的单位向量。
25
• (5-1)代入(5-2),忽略高次项,得到

fS

f0
(1

e0
c
)
1

veS c

f0 1
v(eS e0 ) c
(5-3)
光检测器接收的光波频率与入射光波 频率之差叫多普勒频差或频移。
26
f多D 普勒fS频移f用0 fD表f0示v(:eSc e0 )
18
声学中的多普勒现象
当你站在火车站台上鸣笛的火车进站时, 你感到笛声变得尖了,即笛声频率变高; 相反,火车鸣笛离开站台,你会感到笛 声变得低沉,即笛声频率变低。 这种因波源和观察者相对于传播介质的 运动而使观察者接收到的波源频率发生 变化的现象叫多普勒效应。
19
如果运动发生在波源和观察者的连线上,假设 波源相对于 介质的运动速度为u,波源的波长为,观察者相对介质的运 动速度为v,波源原来的频率为f0,波源在介质中的传播速 度V,对下述四种情况可分别求得观察者接收到的频率f。
9
2. 全息干涉测速法
在被测流体中掺粒子示踪剂,通常用 双脉冲激光作光源,通过双曝光拍摄 相隔t的两幅粒子图于同一块干版上。 利用再现粒子场的实像图,求出粒子 对间的位移大小和方向,再由 v=s/t求出速度场。

激光多普勒血流监测ppt课件

激光多普勒血流监测ppt课件
12
Moor产品
接触式
VMS,DRT4(TREND,PRM2),MoorLAB
非接触式
LDI2,BI,LDLS,FLPI
外围产品
MIC2,SHO2,IRLD20
13
VMS
14Biblioteka VMS参数 测量参数
Flux(组织灌注量) Conc*(血细胞浓度) DC(回光强度) Temperature(温度)
激光多普勒血流监测
Gene&I
吉安得尔
1 原理
2 应用
3
Moor产品
2
原理
多普勒效应——声波
3
原理
多普勒效应——光波
4
原理
激光多普勒血流仪检测原理
检测深度:激光波长,光纤间距,激光功率,组织特性 通常=1mm
5
原理
多普勒效应——光波(电磁波)
c=f
当=780nm(检测光波长),c=3x108m/s 则f=3.846x1011 kHz
记忆芯片式探头:内置校正参数,即插即用
15
VMS参数
温度测量
范围:5℃ ~50℃. 精度:0.1ºC,准度:±0.3ºC.
输出
液晶屏显示灌注量、回光强度和温度。 USB直接输出至PC。 模拟信号输出:BNC接口,0-5V
常规
电源:100-230V AC,30VA,50-60Hz. 尺寸: W x H x D mm,重量:Kg
光学
温度稳定型激光二极管:785nm. 最大输出功率:2.5mW.
激光安全等级
Class 1 per IEC 60825-1:2007. Class 1 per 21 CFR 1040.10 and 1040.11.

激光多普勒测速课件

激光多普勒测速课件
信号处理与控制系统的性能直接影响测速结果的准确性和实时性,是整 个测速系统的关键部分。
03
激光多普勒测速技术实验方法
实验准备与操作流程
实验设备
激光多普勒测速仪、水槽、电源、信号发生器、示波器等。
实验材料
水、透明玻璃或有机玻璃板、测量尺等。
实验准备与操作流程
操作步骤
1
2
1. 安装激光多普勒测速仪,确保其稳定运行。
材料科学、纳米技术等领域。
在材料表面形貌测量中,激光多普勒测速技术可以测 量材料表面的粗糙度、形貌和纹理等信息,提供材料
表面的三维形貌和表面动力学特征。
激光多普勒测速技术还可以用于测量材料表面的应力 、应变和热流等参数,为表面工程和材料科学研究提
供重要数据。
06
结论与展望
技术总结
激光多普勒测速技术是一种非接触、无损、高 精度、高分辨率的测量 技术,具有广泛的应用 前景。
在流体速度测量中,激光多普勒测速技术可以测量液体、气体和等离子体等流体的速度,具有广泛的应 用范围。
激光多普勒测速技术可以测量流体的平均速度和瞬时速度,提供流场的速度分布和流速矢量等信息,为 流体力学研究和工程应用提供重要数据。
粒子速度测量
激光多普勒测速技术在粒子速度测量中 具有高精度、非接触和实时性的优点, 广泛应用于气溶胶、燃烧颗粒、生物细 胞等领域。
未来,激光多普勒测速技术将不断优化,提高测量精度和 稳定性,拓展应用范围,为科学研究和技术创新提供更多 可能性。
同时,随着技术的进步和应用需求的增加,激光多普勒测 速技术的成本将逐渐降低,使得更多的领域和行业能够受 益于该技术的应用。
THANKS
感谢观看
在粒子速度测量中,激光多普勒测速技术可 以测量粒子在气体或液体中的速度,提供粒 子的运动轨迹和速度分布等信息。

激光多普勒粒子分析PDA课件

激光多普勒粒子分析PDA课件
高光谱技术可以提供更 丰富的粒子信息,结合 PDA技术,可以实现对 粒子更准确的分类和识 别。
3D打印技术
利用3D打印技术可以制 造出更精细、更复杂的 粒子捕捉器,提高PDA 的粒子捕捉效率和分辨 率。
PDA在未来研究和应用中的潜力和前景
大气环境监测
随着环保意识的提高,对大气环境的监测需求越来越高。 PDA技术可以实现大气中颗粒物的高精度测量,对环境保 护和治理具有重要意义。
原理
通过激光照射粒子,测量粒子散射光 的多普勒频移来推算粒子的速度、大 小和浓度等信息。
PDA的应用领域
流体力学研究
PDA可用于测量流场中粒子的速度、大小和浓度分布,进而研究 流体的动力学特性和湍流结构。
燃烧诊断
在燃烧过程中,PDA可用于测量燃料粒子、烟黑粒子等的速度和尺 寸分布,揭示燃烧过程的物理和化学机制。
吸入药物研究
针对吸入性药物,PDA技术能够详细分析药物颗粒在呼吸道内的沉积 和分布情况,为吸入药物的研发和优化提供重要信息。
05
PDA的未来发展前景
新技术和新方法在PDA中的应用
深度学习算法
将深度学习算法应用于 PDA数据处理和分析, 可以提高测量精度和效 率,减少人工干预的错 误和不确定性。
高光谱技术
04
PDA在实际应用中的 案例
环境保护领域中的PDA应用
1 2 3
空气质量监测
PDA技术可以用于测量空气中的微粒物浓度和粒 径分布,帮助环保部门实时了解空气质量情况, 并制定相应措施。
污染源排放监测
通过PDA技术可以对工厂、燃煤锅炉等污染源的 废气排放进行监测,确保污染物排放符合环保标 准。
大气环境研究
PDA技术为大气环境研究提供了有力工具,可以 分析不同区域、不同时间的大气颗粒物特性,为 环境治理提供科学依据。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

应用
牙齿
应用
脑血流
应用
小鼠后肢
应用
检测对象
脑血流,体表血流,骨,齿,皮瓣,脏器
应用领域
*各组织、脏器微循环血流量、流速监测 *动物脑缺血模型建立与评价 *术后皮瓣监测,*烧伤创面评价,*预测截肢高度 *牙活力测试,*内皮功能 *指、趾端压力评估,*脉量记录,*皮肤灌注压,*伤
⊿f=f ·v/c
当c=2.25x108m/s(水中光速) 则v=1mm/s,2⊿f=3.42 kHz v=5mm/s,2⊿f=17.1 kHz
在水介质中以1mm/秒运动的颗粒所散射回 来的780nm波长激光的频移约为3.3 KHz
原理
检测结果
Flux=平均血流量 Conc=血细胞浓度 Speed=平均血流速度 DC=总回光强度 温度(℃)
测量单位
相稀溶液
原理
激光多普勒研究者与制造商普遍同意不宜使用绝对血流单位如 ml/minute/100g。这是由于毛细血管和连接性小血管中血流的性质, 以及不同皮肤颜色及结构的影响。不同的组织,比如皮肤,皮肤表面 不同的检测点有不同的吸收和散射系数。为了高准确度,必须用特定 的组织类型及特定检测部位进行校准。除了极特殊性况外这是不可实 现的,也不适用于常规的每日检测。Moor仪器的Flux,Conc,Speed 和DC通常使用自定单位。
光学
温度稳定型激光二极管:785nm. 最大输出功率:2.5mW.
激光安全等级
Class 1 per IEC 60825-1:2007. Class 1 per 21 CFR 1040.10 and 1040.11.
激光多普勒信号处理
带宽:20Hz-3kHz,20Hz-15kHz,20Hz-22kHz可选 平滑时间常数:无平滑,0.1s,0.2s,0.5s,1.0s,3.0s。 自动增益控制和零点校正
后脑灌注压,*闭合后充血反应
Moor产品
接触式
VMS,DRT4(TREND,PRM2),MoorLAB
非接触式
LDI2,BI,LDLS,FLPI
外围产品
MIC2,SHO2,IRLD20
VMS
VMS参数
测量参数
Flux(组织灌注量) Conc*(血细胞浓度) DC(回光强度) Temperature(温度)
记忆芯片式探头:内置校正参数,即插即用
VMS参数
温度测量
范围:5℃ ~50℃. 精度:0.1ºC,准度:±0.3ºC.
输出
液晶屏显示灌注量、回光强度和温度。 USB直接输出至PC。 模拟信号输出:BNC接口,0-5V
常规
电源:100-230V AC,30VA,50-60Hz. 尺寸: W x H x D mm,重量:Kg
为了对检测自定值指定标准,用标准流量信号校准血流仪以对检测赋 值;标准流量信号产生自被进行热运动(即布朗运动)的聚苯乙烯微 球所散射的激光。Moor Insruments使用直径0.5微米的微球,用水稀 释至0.5%质量浓度。微球的平均速度为温度依赖性,所以理想的校准 应总是在相同的温度下进行。±5℃的变化将产生流量约5%的变化。 因此进行仪器校准检测时相对于标准温度(22℃)几度的变化是可接 受的。在厂内进行的校准,温度变化标准控制在±1℃。
moorVMS-LDF1:235 x 60 x 200,1.4kg moorVMS-LDF2:235 x 80 x 200,1.5kg.
使用环境:临床或实验室,勿潮湿 使用温度:15-30℃.
关于VMS的无限连接性
VMS探头
探头座
Gene&I
吉安得尔
谢谢!
激光多普勒血流监测
1 原理
2 应用
3
Moor产品
原理
多普勒效应——声波
原理
多普勒效应——光波
原理
激光多普勒血流仪检测原理
检测深度:激光波长,光纤间距,激光功率,组织特性 通常=1mm
原理
多普勒效应——光波(电磁波)
c=f •
当=780nm(检测光波长),c=3x108m/s 则f=3.846x1011 kHz
相关文档
最新文档