基于太赫兹时域光谱系统的脑缺血检测

发布时间：2021-03-06 04:56

　　脑缺血是神经外科的常见疾病之一,目前急需一种快速、准确的脑缺血检测方法。利用透射式太赫兹时域光谱技术对脑缺血组织进行检测,为减小个体差异的影响,通过计算左脑与右脑的太赫兹吸收系数的相对差异研究脑组织的缺血程度。实验发现,随着缺血时间的增加,新鲜组织的左右脑吸收系数的相对差异先变大后减小,主要原因是缺血区域的水含量升高和细胞密度下降;而石蜡包埋的脑缺血组织的左右脑吸收系数的相对差异逐渐减小,主要原因是缺血区域的细胞密度逐渐下降。结果表明,利用太赫兹时域光谱系统可以实现最早缺血2h的脑缺血组织的检测,为脑缺血的早期无标记快速诊断提供了有效的技术手段。 

【文章来源】：光学学报. 2020,40(04)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

透射式太赫兹时域光谱系统光路示意图

不同缺血时间的脑组织的TTC染色结果。（a)0h;(b)2h;(c)4h;(d)6h;(e)24h

对新鲜脑缺血组织进行太赫兹时域光谱测量时，首先使用冰冻切片机将脑组织沿前端冠状面切片，切片厚度固定为60μm，从第50片切片开始以20片为间隔取3片进行太赫兹光谱测量，每个切片的左右脑各测量3次。为了固定切片并防止测量过程中切片的含水量发生变化，将切片夹在2片石英片之间，并在周围涂抹一圈凡士林，如图3所示。由于凡士林的厚度不均匀，可以有效防止透射式测量带来的干涉效应。图4(a）给出了脑缺血组织（以缺血4h组织结果为例）左右脑各3次测量的太赫兹时域光谱信号，对时域信号作傅里叶变换可以得到对应的频域信号，如图4(b）所示。从局部放大图中可以看出，新鲜脑缺血组织左脑和右脑的太赫兹响应特性有明显的区别，左脑对太赫兹波的吸收较强。为进一步分析脑组织缺血时发生的变化，分别计算了左右脑在太赫兹波段的平均吸收系数和平均折射率，结果如图4(c）、图4(d）所示。可见缺血4h的脑组织中左脑的吸收系数明显大于右脑，折射率则明显小于右脑。且左右脑组织在测量波段内吸收系数的差异比折射率的差异更为明显。

【参考文献】：
期刊论文
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[4]基于太赫兹技术的葛粉中苯甲酸的检测[J]. 刘燕德,杜秀洋,李斌,胡军,吴建,郑艺蕾.  激光与光电子学进展. 2019(04)
[5]缺血大鼠脑组织的太赫兹波吸收特性研究[J]. 张章,孟坤,朱礼国,陈图南,李泽仁,冯华,凌福日,姚建铨.  激光技术. 2016(03)

硕士论文
[1]太赫兹时域光谱在脑缺血和脑胶质瘤探测中的应用研究[D]. 李钊.第三军医大学 2014



本文编号：3066474