激光多普勒血流监测仪的原理及应用2007

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1、专题(骨科)技术ThematicForum(Orthopaedics)激光多普勒血流监测仪的原理及应用刘旭东曾炳芳上海交通大学附属第六人民医院骨科(上海200233)内容提要：激光多普勒血流监测仪是一种能够实时监测组织内微循环血流灌注的仪器，在临床上应用广泛。本文介绍了该仪器的工作原理、结构、功能、操作要点，以及临床应用。关键词：激光多普勒血流监测仪ThePrincipalandApplicationofLaserDopplerFlowmetryLIUXu-dongZENGBing-fangShanghai6thHospital(Shanghai200233)Abstract:LaserDop

2、plerFlowmetry(LDH)isaninstrumentthatcanreal-timemonitortheperfusionofthemicrocirculationinthebody.Ithasbeenappliedwidelyinthemedicaldomain.Thispaperintroducestheworkingprinciple,structuraldesign,function,operatingtechniqueandtheclinicalapplicationoftheLDH.Keywords:LaserDopplerFlowmetry文章编号：1006-6586

3、(2007)02-0022-03中图分类号：R687.1文献标识码：A激光多普勒血流监测仪(LaserDopplerFlowmetry，gramtissue，它只能给出一个相对值PU。PU等于测量简称LDH)是一种能够实时监测组织内微循环血流灌注体积内血细胞的浓度(CMBC)和平均血细胞运动速度的仪器。其主要的特点是能够连续监测，并能反映微(V)的乘积。LDF信号的采样频率为0.2秒,所以每单循环的瞬间改变情况。因此从它发明以来就广泛应用位PU值等于10mV电流强度。在矫形外科，创伤骨科的临床工作中，尤其对于皮瓣移植术后表面血流的监测起到重要的作用[1]。上世纪90年代后期，随着多模块LDH的

4、出现以及各种功能探头的发明和生产，使它的应用更加灵活和广泛。本文将主要阐述仪器的工作原理、操作要点和临床应用。图1LDH的工作原理图2波长与测量图3光纤间距与测深度的关系量深度的关系1工作原理从LDH主机发出的激光束，通过输出光纤探头，2测量深度广泛散射到被测组织中并部分被吸收，其中一部分激测量深度是指组织表面到穿透并能返回2/3(2/e)光光撞击到运动的血细胞后反射回来，波长发生改变(多量处的距离。测量深度与组织特性(组织结构和微血管普勒频移效应)，而散射到静止组织的激光反射波长床密度)、所用激光源波长和探头中(输出和返回)两不变(如图1)。波长变化的程度及频率分布与血细胞根光纤的间距有关。

5、深度是个估计值，受组织吸收光的数量和运动的速度有关，与运动的方向无关。这些的程度影响，而组织吸收光的程度又受血液含量、氧信息被回收光纤接收，然后转换成电信号，经过滤波、耗和着色影响。皮肤、肌肉等软组织要比骨骼的测量放大后再由模-数转换器转换成相对流量的数据进行深度大，但也只有1mm左右。波长为780nm的激光比显示[2]。633nm波长的激光穿透深度大，633nm波长的激光比LDH同时测定的血流参数有：灌注量(PU)、运动543nm波长的激光穿透深度大(如图2)。光纤间距(发的血细胞浓度(CMBC)，总回光量(TB)、血细胞运动光光纤和接收光纤之间的距离)也影响激光的穿透深度。速度(V)。LD

6、H不能提供灌注量的绝对值如ml/min/100光纤间距越大，测量深度越深(如图3)。收稿日期：2007-01-10作者简介：曾炳芳，教授，主任医师，博士生导师，骨科主任.《中国医疗器械信息》2007年第13卷第2期Vol.13No.2专题(骨科)ThematicForum(Orthopaedics)技术3仪器结构体定位多通道探头，旋转探头，电刺激和药物导入探头等。整个LDH包括硬件系统和软件系统。3.3软件系统3.1硬件系统目前应用于LDH的软件系统有Perimed公司的目前，LDH多采用模块式硬件系统，由一个主单PSW系统，它是专为LDH设计和开发的，功能倾向元和多个功能单元组成，并配有

7、各种各样的探头。这于临床和科研工作。通过它可以记录、分析血流数据，使得系统具有很强的灵活性[3]。并能够实现多种功能单元多通道参数的同时记录，还主单元内有二极管激光器，可向输出光纤发射激光。可以在持续监测皮瓣血流的同时设定警报线，当血流目前的功能单元主要有4种：(1)血流灌注监测单值低于警戒值时，机器会自动报警，既方便了临床观察，元，它是最常用的功能单元，用于实时监测微循环灌又可以及时准确的反映血