基于双波长近红外成像方法的血氧含量检测

发布时间：2017-09-27 20:36

  本文关键词：基于双波长近红外成像方法的血氧含量检测

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【摘要】：为了对生物组织血氧含量分布进行成像,利用760 nm和850 nm的双波长近红外差分探测方法,研制了血氧含量检测系统,并首次使用吲哚菁绿(ICG)和散射体作为仿体设计实验。首先测量了牛奶的光密度差ΔOD随牛奶浓度差Δc的变化值。接着将ICG溶解在稀释了40倍的牛奶中,用不同浓度梯度稀释ICG,得到一系列ΔOD-Δc曲线,用一次函数拟合曲线,根据方差(SSE)、均方根(RMSE)和确定系数(R2)确定系统分辨率。然后改变散射介质浓度,研究它对系统测量的影响。最后选择30名健康测试者进行在体实验,测量手掌血氧含量的空间分布以及动态时间变化。结果表明,牛奶和ICG在双波长光源下的吸收系数之比分别接近1∶1和2.5∶1,因此可以用牛奶模拟组织中的水、脂肪、某些色素等,用ICG模拟血液中的脱氧血红蛋白;系统分辨率为1.6×10-5mg/m L的ICG浓度变化;弱散射介质的浓度与系统的动态响应范围成负相关,与系统的灵敏度成正相关;扎住手腕后,手掌血氧含量从1逐渐降低至0.3±0.105,松开橡皮筋后,血氧含量逐渐恢复至0.97±0.018。以上结果说明该系统具有测量可行性,将在组织血氧检测方面拥有良好的应用价值。
【作者单位】： 清华大学深圳研究生院生物医学工程研究所;
【关键词】： 双波长近红外 血氧含量 吲哚菁绿
【基金】：国家自然科学基金(61275188;8117137) 深圳科技计划项目(CXZZ20140416160720723)
【分类号】：TN219;R446
【正文快照】： 引言近红外光是介于可见光和中红外光之间的电磁波,波段为700~900 nm的近红外光比可见光具有更好的组织穿透性[1]。对于同一种被穿透物质,由Beer-Lambert定律知,近红外光的穿透程度与被穿透物质的浓度有关;对于不同物质,它们对近红外光的吸收程度有所不同[2],这使得近红外成像

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1 李景森;;血氧分压测定用于心脏导管检查时的血氧含量分析[J];内蒙古医学杂志;1982年02期

2 周翠屏;苏飞群;黄剑;罗翠云;叶莉;黄小芸;;两种不同雾化方式对老年患者术后血氧含量影响的研究[J];护士进修杂志;2008年01期

3 王旭;章少华;王勇;张涛;孙莉;梅虹;;局部血含量和血氧含量在乳腺肿块诊断中的临床应用[J];现代生物医学进展;2013年07期

4 ;[J];;年期

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本文编号：931833