1 南京航空航天大学生物医学工程系， 江苏 南京 210016
2 东南大学附属中大医院， 江苏 南京 210009
利用功能近红外光谱技术(fNIRS)监测颅脑创伤(TBI)模型的大鼠脑组织。在大鼠左头部建立急性局灶性脑挫裂伤模型，以功能近红外光谱技术监测并记录颅脑创伤后大鼠脑部组织的优化散射系数，并利用核磁共振影像学、干湿比重法、有创颅内压(ICP)监测技术监测大鼠颅脑创伤后脑水肿和ICP的变化。实验结果显示创伤后脑部组织的优化散射系数、干湿比重法测量的脑水含量(BWC)和创ICP监测仪测量的ICP，三者在颅脑创伤后随时间的变化规律一致，大鼠脑组织的优化散射系数与BWC和ICP均存在正相关，且对颅脑创伤后脑组织的变化更为敏感。这说明优化散射系数是颅脑创伤监测的良好指标参数。
医用光学 功能近红外光谱 优化散射系数 脑水肿 颅内压 颅脑创伤 中国激光
2011, 38(s1): s104004
1 南京航空航天大学生物医学工程系, 江苏 南京210016
2 蚌埠医学院第一附属医院神经外科, 安徽 蚌埠233004
3 东南大学附属中大医院神经外科, 江苏 南京210009
利用功能近红外光谱技术(functionality near infrared spectroscopy, fNIRs)探索帕金森病(parkinson′s disease, PD)大鼠模型的脑组织功能特性。 通过小动物磁共振(magnetic resonance imaging, MRI)和电子计算机断层扫描(computed tomography, CT)对PD大鼠模型进行影像学研究, 用fNIRs系统测试大鼠模型脑组织纹状体特征参数。 实验结果表明, PD大鼠脑部没有明显的形态结构变化； 优化散射系数(reduced scattering coefficient: μ′s)、 脑血容量(cerebral blood volume: CBV)在PD大鼠的纹状体部与对照组间存在显著的差别； fNIRs测量参数(μ′s、 CBV)与CT灌注(CTP)测定参数［CBF(cerebral blood flow), CBV］之间存在相关性。 这些结果表明fNIRs可以作为PD研究的重要参考手段。
功能近红外光谱 优化散射系数(μ′ｓ) 脑血容量 脑组织特性 Functionality near infrared spectroscopy(fNIRs) Reducing scattering coefficient (μ′s) Cerebral blood volume(CBV) Brain tissue characteristics 光谱学与光谱分析
2010, 30(9): 2360
1 南京航空航天大学生物医学工程系， 江苏 南京 210016
2 东南大学附属中大医院， 江苏 南京 210009
利用近红外光谱（NIRs）技术和米氏(Mie)理论对生物组织射频毁损散射特性进行了研究。首先通过近红外光谱技术对不同参数射频毁损术中大鼠进行实时监测，探索生物组织的约化散射系数(RSC)s与其热凝固程度的关系。然后利用米氏理论分析热凝固前后生物组织在形态方面的变化，探索热凝固导致生物组织光学参数改变的基本机理。生物组织的约化散射系数与生物组织的热凝固程度有着密切的关系，可以通过生物组织的约化散射系数反应生物组织的热凝固程度；生物组织热凝固后约化散射系数增大，平均等效散射颗粒半径减小，颗粒体密度增大，各向异性因子减小。
生物医学光子学 射频毁损 近红外光谱 米氏理论 约化散射系数 散射颗粒 光学学报
2010, 30(s1): s100411
1 南京航空航天大学生物医学工程系, 江苏 南京 210016
2 东南大学附属中大医院神经外科, 江苏 南京 210009
采用一套专门设计的由微创光纤探头组成的光纤光谱仪生物组织光学参数测试系统, 对颅脑创伤的大鼠创伤侧和对照侧进行近红外光谱检测及脑水含量(brain water content: BWC) 测定。 通过采用Feeney's 自由落体撞击法建立大鼠急性局灶性脑挫裂伤模型, 以近红外光谱技术和干湿比重法监测伤后脑水肿的变化。 实验发现： 伤后1 h, 伤侧脑组织已发生水肿, 伤后24～72 h, 伤侧脑水肿达高峰, 随后逐渐下降； 用脱水剂后, 脑水肿情况逐渐好转, 随着药物失效, 水肿又一次发生。 生物组织优化散射系数(Reduced Scattering Coefficient: μ′s)与BWC的变化规律一致, 有很好的线性相关性, 能够较好的反映脑组织水肿程度以及药物脱水效果。 证实近红外光谱技术用于颅脑创伤实时监测的可行性, 为颅脑创伤的研究提出了一种新技术。
近红外光谱 优化散射系数 创伤性脑水肿 脑水含量 Near-infrared spectrometer (NIRS) Reduced scattering coefficient(μ′s) Traumatic brain edema Brain water content(BWC)
1 南京航空航天大学生物医学工程系, 江苏 南京 210016
2 东南大学附属中大医院, 江苏 南京 210009
利用近红外光谱(Near infrared spectrum, NIRS)测量技术进行射频损毁术中实时监测技术研究， 探讨立体定向术中损毁疗效评估的可行性。在进行丘脑腹外侧核(Ventrolateral Thalamus, Vim)毁损术射频损毁的同时，使用近红外光谱实时采集系统检测在损毁过程中吸收系数(μa) 与优化散射系数(μ's)的变化情况。 结果表明:44℃射频损毁过程中吸收系数和优化散射系数增大，停止损毁后逐步恢复， 稳定后μa和μ's稍高于初始值; 70℃射频损毁时μa和μ's增大，停止损毁且稳定后保持不变。根据 μa和μ's的变化规律进行立体定向毁损过程实时监测是非常有可能的。
光谱学 射频损毁 吸收系数 实时监测 spectroscopy radio frequency lesion absorption coefficient real-time monitoring
1 南京航空航天大学生物医学工程系,江苏 南京 210016
2 东南大学附属中大医院神经外科,江苏 南京 210009
通过近红外光谱技术对创伤性脑水肿治疗效果进行了评估。首先采用Feeney’s 自由落体撞击法建立SD大鼠创伤性脑水肿模型。然后利用两种不同剂量的甘露醇进行脱水治疗,同时应用自制的近红外(near infrared spectroscopy: NIRs)微创探头对脑组织进行在体实时监测,作为对比同时采用干湿比重法测量各监测时间点的脑水含量。最后根据近红外光谱技术实时监测的数据分析给药前后脑组织皮质优化散射系数(Reduced Scattering Coefficient: μ′s)的变化规律,并结合脑水含量的变化情况,评估了不同剂量的甘露醇治疗创伤性脑水肿的疗效。根据实验结果得到结论:大脑皮层局部优化散射系数可以作为甘露醇疗效的实时评估参考指标参数,并且这种方法可以在体实时监测而不需处死动物,为将来颅脑损伤的实时疗效评估提出了一种方法。
创伤性脑水肿 近红外光谱 优化散射系数 甘露醇 Traumatic brain edema Near infrared spectroscopy (NIRS) Reducing scattering coefficient(μ′s) Mannitol 光谱学与光谱分析
2009, 29(12): 3254
