PAT监测不同麻醉状态下脑皮层对针灸的响应

发布时间：2020-05-15 03:14

【摘要】：随着动物实验研究的迅猛发展,全身麻醉在动物实验中的作用越来越重要,正确的选择和使用麻醉剂能有效提高实验结果的准确性。最常用的动物全身麻醉剂包括水合氯醛、戊巴比妥钠和乌拉坦(氨基甲酸乙酯)。每种麻药的作用机理及产生的效果都不一样,然而,麻药在大脑皮层及具体功能区的作用效应还不是非常明确。随着生物医学影像技术的不断发展,麻醉药物的监测也逐渐发展成动态的无损伤实时监测。光声层析成像(PAT)便是一种新兴的无损伤生物医学成像方式,并且已成为生物医学光学领域中发展最快的成像方式之一。与纯光学成像(例如共聚焦显微镜和双光子显微镜)不同,PAT结合超声成像及光学成像的优势成功实现高分辨率高成像深度的无损伤医学成像。本文通过采用这种新型的生物医学成像方式探索不同麻醉状态下针灸对脑皮层血流动力学的影响。本文基于光声层析成像系统对不同麻醉状态下针灸对小鼠大脑皮层血流动力学的影响进行了探索,主要研究内容包括:1、介绍了国内外动物实验全身麻醉及针灸的发展历程,阐述了全身麻醉对现代医学研究的重要性。2、介绍了传统生物医学成像技术的基本原理和不足,光声层析成像的基本原理和分类,以及光声层析成像相对于传统生物医学成像技术的不同和优势。3、介绍了实验室光声层析成像系统,包括系统的硬件配置及控制软件,简述光声层析成像实验系统的搭建原理、实验流程及光声图像重建算法。为实验的顺利进行奠定了理论基础和实验条件。4、基于光声层析成像系统进行了不同动物实验麻醉剂对活体脑皮层血流动力学影响的研究,论证了三种不同麻药对大脑皮层血流动力学影响的差异造成麻醉效果的不同。同时采用针灸足三里监测大脑皮层血流动力学的变化趋势。利用PAT研究不同麻醉状态下针灸对大皮层脑血流动力学和血管系统的影响,探索不同麻药对皮质血管网络总血红蛋白(HbT)浓度的关系,促进了PAT在全身麻醉及脑科学领域的研究,同时也拓展了PAT在生物医学领域的应用范围。
【图文】：

半球形,阵列

描单元件换能器来模拟阵列，并在物体周围的多个位置处获取光声似于传统的计算机断层扫描或正电子发射断层扫描成像，最后 PA射所有的光声数据并生成物体的光声图像。然而，为了在多个位置检体的光声信号，PACT 需要具有大接收角的换能器或换能器阵列[20]目前的 PACT 系统采用了球形、圆柱形或平面检测几何形状。每种几种实现方式。对于球面视图系统，，使用弧形换能器阵列或具有螺旋图列。在这两种情况下，密集空间采样都需要机械扫描，并且实现 3图 2-1[20]所示为基于半球形阵列的 PACT 系统，该系统具有 512 个超分布在半径为 127mm 的半球形壳体中，每个换能器元件的直径为 3为 2MHz，带宽为 70％。螺旋形扫描换能器阵列有效的实现了便于集空间采样。如图 2-1 所示，半球壳的底部有一个便于光传输的小孔下，激发靶是波长为 756nm 的激光脉冲。根据螺旋扫描模式，总数最小螺旋（半径为 24mm）的 12 秒到最大螺旋（半径为 96mm）的使用了薄石墨纤维体模（直径 6μm）使得该系统的分辨率定量为 0系统实施了球形视图检测，其成像分辨率在不同的石墨纤维下是恒

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第三章光声层析成像实验系统搭建光声层析成像在深度组织观察中保持着优异的光学对比度和高分辨率的独特能力，且远远超出了现代显微镜的穿透极限。光声层析成像独特的成像优势使得越来越多的科研人员不断探索并提高成像质量。电子科技大学新型生物医学影像实验室是由蒋华北教授带领建立的专注于研究前沿医学监测影像实验基地，实验室团队长期从事生物医学影像的研究，在蒋华北教授的指导下，实验室搭建并不断改良了一套多通道光声层析成像系统，并且在团队的共同努力下，该系统不断升级并能实现活体生物脑功能实时成像。本章将详细介绍该系统的结构及其工作原理。3.1 光声层析成像实验系统硬件配置光声层析成像实验系统的硬件组成部分主要包括激光源、光路传输及数据采集三大部分。具体的结构图如图 3-1 所示：
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R245;TP391.41

【参考文献】