LDF-激光多普勒微循环血流检测系统
激光多普勒测速仪介绍(LDV)
激光多普勒测速仪1 激光多普勒测速仪概念激光多普勒测速仪(LDV: Laser Doppler Velocimetry)，是应用多普勒效应，利用激光的高相干性和高能量测量流体或固体流速的一种仪器，它具有线性特性与非接触测量的优点，并且精度高、动态响应快。
由于它大多数用在流动测量方面，国外习惯称它为激光多普勒风速仪（Laser Doppler Anemometer，LDA)，或激光测速仪或激光流速仪（Laser Velocimetry，LV)的。
示踪粒子是利用运动微粒散射光的多普勒频移来获的速度信息的。
因此它实际上测的是微粒的运动速度，同流体的速度并不完全一样。
幸运的是，大多数的自然微粒（空气中的尘埃，自来水中的悬浮粒子）在流体中一般都能较好地跟随流动。
如果需要人工播种，微米量级的粒子可以同时兼顾到流动跟随性和LDV测量的要求。
图1 德国elovis激光多普勒测速仪2 激光多普勒测速仪组成（1）激光器（2）入射光学单元（3）频移系统（4）接受光学单元（5）数据处理器3 激光多普勒测速仪基本原理仪器发射一定频率的超声波，由于多普勒效应的存在，当被测物体移动时（不管是靠近你还是远离你）反射回来波的频率发生变化，回收的频率是(声速±物体移动速度)/波长，由于和波长都可以事先测出来（声速会随温度变化有所变化，不过可以依靠数学修正），只要将回收的频率经过频率-电压转换后，与原始数据进行比较和计算后，就可以推断出被测物体的运动速度。
图2 激光多普勒测速仪基本原理图4 激光多普勒测速仪特点和应用1）激光多普勒测量仪应用多普勒频差效应的原理，结构紧凑、重量轻、容易安装操作、容易对光调校；2）激光多普勒测量仪可以在恒温，恒湿，防震的计量室内检定量块，量杆，刻尺和坐标测量机等。
3）激光多普勒测量仪既可以对几十米甚至上百米的大量程进行精密测量，也可以对手表零件等的微小运动进行精密测量；既可以对几何量如长度、角度、直线度、平行度、平面度、垂直度等进行测量，也可以用于特殊场合，诸如半导体光刻技术的微定位和计算机存储器上记录槽间距的测量等等。
激光多普勒血流监测仪在口腔临床医学中的应用
激光多普勒血流监测仪在口腔临床医学中的应用刘飞(综述);郭青玉(审校)【期刊名称】《牙体牙髓牙周病学杂志》【年(卷),期】2014(000)007【摘要】激光多普勒血流监测仪是一种能够实时监测组织内微循环血流灌注的仪器，在临床上应用广泛，但在口腔医学中测定牙髓血流的应用尚处于初级阶段。
本文对激光多普勒血流监测仪的工作原理、在口腔医学中的应用、使用的局限性以及影响其结果的相关因素等作一综述。
%Laser Doppler flowmetry (LDF)is a semi-quantitative method,which is objective,painless and noninvasive for the assessment of pulp vitality.In this review,the traditional pulpal vitality and sensibility test,LDF and its characteristics,the advantages and disadvantages of the methods and the prospect of LDF are described.【总页数】5页(P428-432)【作者】刘飞(综述);郭青玉(审校)【作者单位】西安交通大学口腔医院儿童牙病科，陕西西安710004;西安交通大学口腔医院儿童牙病科，陕西西安710004【正文语种】中文【中图分类】R780.5【相关文献】1.激光多普勒血流监测仪的原理及应用 [J], 刘旭东;曾炳芳2.应用Perimed激光多普勒血流仪对家兔耳蜗血流的测量 [J], 杨剑;刘博3.激光多普勒血流测定法在局部脑血流量监测中的应用 [J], 吴劲松;陈衔城4.激光多普勒血流仪在改良大鼠颈动脉狭窄模型中的应用 [J], 陈实;余文珍;刘盛泽;张永亮;刘丽娜;肖颖5.应用激光多普勒血流仪监测口腔黏膜血流 [J], 王莺;Obada Barry;Gerhard Wahl;陈波;林野因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
激光多普勒血流仪在微循环实验和教学中的应用
信号输 出或数字信号 输 出连接到其 他生 理记 录装置 或计算 机， 通过工具软件进行进一步的数据分析。 在微循环 临床 和基础 的实验研究 中 ， Ｌ Ｄ Ｆ测量动物及人 体 的组织血流 ， 与超声 多普勒 血流仪 有所 区别 ， 后者 是测量
某根血管 的血流 ， 而激光多普勒血流仪则是 测量某个组织 区 域 的血 流量 ， 可在相关 微循 环实验 室配 置组织 血流 、 组织 血
独特 的优越性 ， 它还 能进行 血流通 道的拓展并可 以通过模拟
皮肤微循环是个复杂 的系统 ， 对 皮肤颜色 、 温度调节 、 皮 肤代谢和透皮转运 起着 极其 重要 的作 用 。皮肤 不 同状 态和
局部外用药物都 可 以诱 发皮肤 血流产 生变 化。监测皮 肤微
循环对评估药物 的安 全有效 和 了解皮肤 生理机 制及皮 肤病 的发病机制有着 重要 的参考 价值。皮肤 血流 变化可 以通过ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 皮肤颜色 的视 觉变 化反 映 出来 ， 比如可通 过视觉 评估红 斑 ， 也可 以使 用仪器来 测量 。激 光多普 勒血 流仪 （ Ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ｄ ｏ ｐ ｐ ｌ ｅ ｒ ｌ ｆ ｏ ｗ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ， Ｌ Ｄ Ｆ ） 客观测 量皮肤血 流变化 的敏感 度 比肉眼测 量
。 综 勿 述 ‘ ・
・
激 光 多 普 勒 血流 仪在 微 循 环 实 验 和教 学 中的应 用
杨 小 杰 激光多普勒血流仪（ Ｌ ａ ｓ ｅ ｒ Ｄ ｏ ｐ ｐ ｌ ｅ ｒ Ｆ ｌ ｏ ｗ ｍ ｅ ｔ ｒ ｙ ， 简称 Ｌ Ｄ Ｆ ） 是一种能够实时监测组 织 内微 循环 血流灌 注并 能够 连续监 测并反映微循环状态 的瞬 间改变 的医用 仪器 ， 近 十几年来 ， 随着多模块 Ｌ Ｄ Ｆ的出现以及多种探头的发明 ， 使它 的应用更
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。
激光多普勒血流监测仪在口腔医学领域的临床实践
激光多普勒血流监测仪在口腔医学领域的临床实践摘要】1975年Stern首先报道应用激光多普勒血流监测仪(LDF)监测皮肤血流，1986年LDF技术由Gazeliusetal首次在牙科文学中描述，认为该方法可高效的评估健康和创伤牙齿的牙髓活力。
随着实验研究及临床实践的不断深入，激光多普勒血流监测法已基本成熟，成为一种客观、连续、实时、敏感、非侵入性、无风险的组织微循环血流动力学监测方法。
本文重点就LDF的操作方法、影响因素及临床应用情况等作一综述。
【关键词】激光多普勒血流监测；牙龈血流；牙髓血流；牙髓活力【中图分类号】TH776 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2018）07-0142-021.LDF简介1.1 工作原理LDF的工作原理[1]源于多普勒效应。
LDF采用数根光导纤维光纤作为光源，发出波长780～820nm的激光，通过探测器自牙冠射向牙髓，在牙髓中被运动的红细胞和静止状态的组织细胞散射。
（因激光与体积过小的血小板碰撞后，由于反射光的量过小，不能被仪器捕捉;体积较大的白细胞，而使反射光不能连续的传导；只有血管中的红细胞体积较合适，能满足测量需要）。
探头中的光纤接收信息后，再经计算机处理即可得到直观的测试结果。
1.2 测量指标信号之间的主要关系是：PU=CMBC×V血流灌注量（PU）敏感的指示组织微循环血流的实时改变，是主要的分析指标。
不同个体PU值比较方法有两种：一是比较同一干预因素前后PU值的动态变化；二是比较同一空间解剖定位点的PU值[2]。
运动的血细胞密度(CMBC) 代表测量范围内红细胞数量的密度。
速度(V)代表测量范围内相关红细胞的平均移动速度。
回光总量(TB) 是返回到光探测器的发生多普勒频移和未发生频移的激光总量。
血细胞密集程度越高，反射的光越少，因而TB值越低。
2.测量值的影响因素（1）牙周血流而在同样使用硅橡胶夹板的前提下，使用橡皮障隔离牙周组织可显著降低牙周组织血流信号干扰[3]。
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
实验前准备
实验前准备实验器材：干棉球、酒精棉球、75%酒精、生理盐水、注射器（1ml、2ml）、黑色记号笔、固定大鼠用粗线绳、大鼠板、染色小烧杯、标本瓶手术器械：备皮剪子1、眼科剪1、大直镊1只、小弯镊1对、（动脉夹2）、止血钳2-3、缝合线、缝合针、持针器麻醉剂：10%水合氯醛（400mg/kg）保温：60W白炽灯，于37cm高处直接照射能使肛温保持在37℃栓线：直径0.24mm，头端光滑圆钝；在栓线18mm的位置用黑色记号笔标记；75%酒精清洁后置1: 2500单位肝素化生理盐水中备用。
体重与栓线直径：直径0.24mm的栓线适用于体重220-280g的SD大鼠。
TTC的配制：用0.2mol/L磷酸缓冲液（PBS）配成2%TTC溶液（pH7.4），避光保存。
药物配制：无论生理盐水还是受试药物标签均采用代号，给药及评分均采用单盲。
仪器激光多普勒血流仪（Laser Doppler Flowmetry, LDF）系统，包括：PeriFlux 5001 Main Unit，PF5010 LDPM Unit（激光多普勒微血流灌注量检测单元），LD Probe 407-1（Perimed Co., Jarfalla, Sweden）；大鼠脑立体定位仪（深圳市瑞沃德生命科技有限公司）；牙科手钻（Strong 90#, Korea）；大鼠脑切片模具；荧光正置显微镜(NIKON ECLIPSE 80i, ×400)及成像系统（ACT-2U NIKON Imaging System）。
大脑中动脉栓塞（MCAO）模型的制备参照Zea Longa等[2]建立的大鼠大脑中动脉内栓线阻断方法，作适当改进。
10 %水合氯醛溶液400mg/kg，腹腔注射麻醉动物。
大鼠仰卧位固定，颈部正中切开皮肤，钝性分离各层组织，暴露右侧颈总动脉(CCA)。
分离至颈内动脉（internal carotid artery，ICA）、颈外动脉（external carotid artery，ECA）分叉后一段，仔细分离避免损伤迷走神经和气管，置线备用。
美国光动激光多普勒测量系统
美国光动激光多普勒测量系统
佚名
【期刊名称】《机电工程技术》
【年(卷),期】2008(37)5
【摘要】美国光动公司的产品激光多普勒测量系统是在激光多普勒位移仪（LDDM）的专利技术基础上发展起来的，由公司创始人王正平博士经过三十多年的努力才研制成功。
王博士有效地将最新的激光技术与微电子、计算机、光电以及外差技术结合起来，为用户创造出具有实际工业应用的精密仪器。
产品具有结构紧凑、重量轻、安装操作方便等优势。
【总页数】1页(P7-7)
【关键词】美国光动公司;激光多普勒;测量系统;专利技术;多普勒位移;激光技术;精密仪器;工业应用
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.533;TG8
【相关文献】
1.展同台,美国光动闪亮登场——激光多普勒测量系统备受机床厂商关注 [J],
2.美国光动公司——LDDMTM激光多普勒测量系统 [J],
3.美国光动公司LDDM^(TM)激光多普勒测量系统 [J],
4.3展同台,美国光动闪亮登场——激光多普勒测量系统备受机床厂商关注 [J],
5.美国光动公司发布新型激光多普勒测量系统 [J],
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LDF
LDFI
雷诺氏病
治愈的银屑病 未治愈的银屑病
烧伤组织恢复过程 中循环血流检测仪（LDF） 接触式、单通道（或多通道）实时连续检测 • 激光多普勒微循环血流图像扫描仪（LDFI） 非接触式，64通道线形LDF，沿轴向同步扫描，形成 血流图像，反映被测量组织的血流面分布 可以对某个或多个区域的微循环血流分布进行同步、 实时、连续监测
临床应用
• 1、皮肤微循环血流检测 糖尿病、皮肤病、整形皮瓣移植、烧伤、 血管反应性实验等 • 2、脏器微循环检测 胃（胃溃疡）、脑、心肌微循环、肝脏、膀胱、 生殖器等 • 3、组织微循环检测 肌肉组织、神经组织等
动物实验
• 可以应用于各种大小实验动物（如狗、鼠、兔等） • 可以对任意可暴露或可探及的组织的微循环血流进行检测 • 常用的模型有：软脑膜表面微循环、脑实质组织微循环、 肌肉组织、脏器黏膜组织（如胃黏膜）、脏器实质（肝脏） 等 • LDF和LDFI相互配合可以更有效地获得实验数据
LDF的特点
• 它是一种非影像方式显示微循环血流变化的检测方法 • 可以以无创和有创方式应用于各临床学科 • 可以连续检测组织微区内的平均血流量、血细胞数和血细 胞流速 • 可以对比各种刺激（如温度、针刺、血流阻断）各种生理 或病理生理现象、药物作用对组织血流的影响 • 可以对比不同组织在相同时刻的对实验影响的不同反应及 其时相差异 • 可以研究中医药治疗过程的微循环变化（针刺、经络） • 可以研究脏器微循环血流