光相干斷層成像技術(shù)測(cè)量血液凝固過(guò)程的光學(xué)性質(zhì)變化.pdf

1、血液凝固是種極為復(fù)雜的過(guò)程。不正常的凝血會(huì)導(dǎo)致一些嚴(yán)重的并發(fā)癥,例如增加出血的幾率、造成血栓的形成或栓塞于人體循環(huán)系統(tǒng)。因此,發(fā)展有效的技術(shù)以應(yīng)用于偵察早期血液凝固對(duì)于臨床診斷極為重要。由于光相干斷層成像技術(shù)(optical coherencetomography,OCT)以低相干光干涉測(cè)量為原理,具有非侵入性與實(shí)時(shí)監(jiān)控等區(qū)別于傳統(tǒng)光學(xué)成像方法的特殊優(yōu)點(diǎn),可以獲得高散射樣品(如生物組織)的層析圖像和光學(xué)性質(zhì),使得OCT技術(shù)提供達(dá)到此目標(biāo)

2、的可能方案。
　　 本研究所采用的OCT光學(xué)參數(shù)主要是OCT信號(hào)斜率(OCT signal slope,OCTSS)和1/e處光的有效透射深度(1/e light penetration aepm,Dl/e),分別從散射強(qiáng)度和光透射深度來(lái)反映血液凝固過(guò)程中的光學(xué)性質(zhì)變化。為提高檢測(cè)的靈敏度與準(zhǔn)確性,我們使用OCT。系統(tǒng)的中心波長(zhǎng)為1310 nm,光源的帶寬為95 nm,輸出功率為8 mW,掃描方式采用非定點(diǎn)、實(shí)時(shí)(約12 s一次

3、)掃描。誘發(fā)血液凝固機(jī)制是于血液中添加氯化鈣溶液,其體積比為9:1。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明OCTSS和Dl/e能夠明確判別凝血過(guò)程的不同階段。血液凝固過(guò)程中,血漿的折射率先上升而后保持不變,而紅細(xì)胞的折射率基本保持不變,其血液與周?chē)h(huán)境的折射率匹配度得到很大提高:OCTSS下降速度由大變小,而Dl/e先迅速上升而后基本保持不變。血細(xì)胞比容(hematocrits,HCT)分別為25％、35％、45％和55％的血液凝固1 h后,其O

4、CTSS分別下降47.0％、15.0％、13.7％和8.5％,而Dl/e分別增加34.7％、29.4％、24.3％和22.9％,并且其結(jié)塊時(shí)間分別為1969±92s、375±12s、455±11s和865±47s。其中25％HCT的血樣在其凝固過(guò)程中的OCTSS和Dl/e隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)比較異常,可以分成三段;而35％、45％和55％HCT的血樣在其凝固過(guò)程中的OCTSS和Dl/e隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)則只可分成兩段。血液的酸堿度不同影響血液

5、凝固過(guò)程中的光學(xué)性質(zhì)變化,血液中的pH值偏離7.35,其血液凝固過(guò)程中的光學(xué)參數(shù)所在的曲線(xiàn)比較異常。以上結(jié)果均表明:時(shí)間、血細(xì)胞比容、pH值對(duì)血液凝固都有一定的影響,特別是血細(xì)胞比容,是凝血機(jī)制過(guò)程中的重要影響因素之一。其中血細(xì)胞比容過(guò)低和pH值偏離7.35,血液凝固過(guò)程都比較異常;正常血細(xì)胞比容范圍內(nèi),血細(xì)胞比容越低,血液凝固所需的時(shí)間越短,凝固前后光散射和光透深度的變化越顯著。
　　 本研究進(jìn)一步對(duì)OCT系統(tǒng)測(cè)量動(dòng)態(tài)血液凝固