楊小杰

激光多普勒血流儀(Laser Doppler Flowmetry，簡稱LDF)是一種能夠實時監(jiān)測組織內(nèi)微循環(huán)血流灌注并能夠連續(xù)監(jiān)測并反映微循環(huán)狀態(tài)的瞬間改變的醫(yī)用儀器，近十幾年來，隨著多模塊LDF的出現(xiàn)以及多種探頭的發(fā)明，使它的應用更加靈活和廣泛。

激光多普勒血流儀專門用于測量動物及人體組織的毛細血管血流量，測量毛細血管對冷、熱、姿變態(tài)化、壓力改變、血管活性物質、呼吸等的變化反應，在神經(jīng)學、創(chuàng)傷、皮膚病、糖尿病及藥理研究等涉及微循環(huán)的基礎和臨床研究中有其獨特的優(yōu)越性，它還能進行血流通道的拓展并可以通過模擬信號輸出或數(shù)字信號輸出連接到其他生理記錄裝置或計算機，通過工具軟件進行進一步的數(shù)據(jù)分析。

在微循環(huán)臨床和基礎的實驗研究中，LDF測量動物及人體的組織血流，與超聲多普勒血流儀有所區(qū)別，后者是測量某根血管的血流，而激光多普勒血流儀則是測量某個組織區(qū)域的血流量，可在相關微循環(huán)實驗室配置組織血流、組織血氧含量測量解決方案(腦皮質、海馬、腸系膜、肝、腎、脾臟等各個區(qū)域血流、組織血氧測定)，對于燒傷、皮瓣移植等研究也有著獨特的優(yōu)勢［1，3-5］。

翟啟輝、修瑞娟以易感型自發(fā)性高血壓大鼠(SHRSP)與京都種正常對照大鼠(WKY)為實驗對象，用激光多普勒血流儀監(jiān)測SHRSP卒中發(fā)生后的軟腦膜微循環(huán)改變狀態(tài)及二代鈣離子拮抗劑尼莫地平的治療作用。結果發(fā)現(xiàn)SHRSP腦血流量明顯降低(31.2%、WKY 54%)，腦微血管自律運動嚴重障礙，微血管運動頻率高達30.6次/分(WKY6.4次/min)［2，6，7］；王軍、柏樹令等用激光多普勒血流儀檢測升主動脈縮窄心衰大鼠的皮膚微循環(huán)，結果 實驗組的血流量、血流速度較對照組明顯降低，血流量降低了30%，血流速度降低了28%，結論是血流速度變慢可能是升主動脈縮窄大鼠心衰時皮膚微循環(huán)改變的一個重要特點［8］。

在糖尿病(DM)眼部并發(fā)癥的相關研究中發(fā)現(xiàn)，血糖控制后黃斑區(qū)血流升高，在增殖性病變組中血流量上升更顯著，說明血流量的增多是DM患者發(fā)生增殖性視網(wǎng)膜病變的危險信號［23］。

胃及十二指腸黏膜血流的重要性一直備受關注。隨著改進測量方法，器官反射分光光度法、氫氣清除法和激光多普勒血流儀(LDF)成為實用的測量方法，LDF能準確、無創(chuàng)、實時、高速、敏感、可重復、可以連續(xù)測定任何部位的局部微區(qū)血流［9-15］。

皮膚微循環(huán)是個復雜的系統(tǒng)，對皮膚顏色、溫度調(diào)節(jié)、皮膚代謝和透皮轉運起著極其重要的作用。皮膚不同狀態(tài)和局部外用藥物都可以誘發(fā)皮膚血流產(chǎn)生變化。監(jiān)測皮膚微循環(huán)對評估藥物的安全有效和了解皮膚生理機制及皮膚病的發(fā)病機制有著重要的參考價值。皮膚血流變化可以通過皮膚顏色的視覺變化反映出來，比如可通過視覺評估紅斑，也可以使用儀器來測量。激光多普勒血流儀(Laser doppler flowmeter，LDF)客觀測量皮膚血流變化的敏感度比肉眼測量要高［22］。

吳勁松等撰文介紹激光多普勒血流儀連續(xù)、實時、微創(chuàng)和敏感的腦組織循環(huán)血液動力學監(jiān)測新技術并與其他腦血流監(jiān)測法做了比較，歸納了其優(yōu)缺點和應用領域［17］；“激光散斑”襯比成像技術是通過分析運動顆粒對相干激光的散射特性來獲得顆粒運動速度的，其可以提供二維血流分布圖像。它的出現(xiàn)正逐步取代經(jīng)典的激光多普勒技術，成為研究生物組織(如大腦皮層)血流功能的重要工具。

激光散斑襯比成像技術使用CCD或CMOS對激光照射區(qū)域進行連續(xù)拍照并通過激光散斑襯比分析對記錄數(shù)據(jù)進行分析處理，其得到的圖像可以反映成像區(qū)域內(nèi)運動顆粒的速度信息［24］。

根據(jù)速度分布與襯比度值關系的理論模型，散射顆粒(如血細胞)的運動速度可由襯比度數(shù)據(jù)計算得出。

圖1 散斑生成

激光散斑技術的應用使以下監(jiān)測成為可能，首先，CCD相機可以每秒100張的速度拍攝血流的圖像，使用者能清楚看到血流實時動態(tài)變化；其次，可以在平方毫米至15×15 cm間選擇進行分析。使用設定焦距及每秒自動背景補償能夠確保檢測精度，做到常規(guī)或高分辨率監(jiān)測。激光散斑血流監(jiān)測視頻系統(tǒng)使血流變化動態(tài)連續(xù)監(jiān)測成為可能［25］。

鑒于當前微血管醫(yī)學技術的發(fā)展突飛猛進，國際上新一代設備采用了先進的DSP技術 (MoorLDLS、VMS等)，軟件支持將多臺主機組合為多通道系統(tǒng)，還有“記憶芯片”式探頭等功能，這些新技術模塊必將在微循環(huán)基礎與臨床及教學領域發(fā)揮更大的作用［25］。

［1］ Xiu RJ．Changes in nail-fold microcirculation and Aminesin diseases manifesting acute microcirculation Disturbances．Natl Med J China，1975，1(3)：216-244．

［2］ Xiu RJ，et al．Observations on the caliber Changes of microvessels in golden hamster by a CCTV system．Natl Med J China，1981，61(5)：270．

［3］ Xiu RJ，Intaglietta M．Extreme wave-like tissue perfusion due to vasomotion enhancement by specialized Chinese vasoactive drugs．Int J Microcirc Clin Exp，1984，3：511．

［4］ Xiu RJ．Vasomotion：the diagnostic use of the patterns of the microvascular svtivity．Prog Appl Microcirc，1983，3：131-140．

［5］ Xiu RJ．The correlation of microcirculatory dynamics and clinical symptoms of diseases of diseases．Prog Appl Microcire，1984：141．

［6］ 修瑞娟，針刺對微血管自律運動的影響．中華醫(yī)學雜志，1988，9：489-490．

［7］ 翟啟輝、修瑞娟SHRSP卒中的腦微循環(huán)障礙及其治療機理的初步探討．微循環(huán)學雜志，1992，2，3．

［8］ 柏樹令張凌志用激光多普勒血流儀檢測升主動脈縮窄心衰大鼠的皮膚微循環(huán)．中國微循環(huán)，2000，01．

［9］ 楊華元，夏錦彬，顧訓杰，封蘇宇 經(jīng)穴皮膚電阻動態(tài)參數(shù)測定系統(tǒng)及應用．北京生物醫(yī)學工程，1997，16(1)：41-50．

［10］ 李自雙，宋關斌，蔡紹皙，等．等智能化穴位電阻檢測儀的研制及實驗研究北京生物醫(yī)學工程，1996，15(1)：27-30．

［11］ 仉紅剛等，以生物芯片進行腫瘤微循環(huán)研究．知識創(chuàng)新和高新技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展(上)，2001，09．

［12］ 吳國春，李文石．皮膚電阻測量X-Y指示器．哈爾濱師范大學自然科學學報，2002，18(4)：24-27．

［13］ 程紹魯，等．443例人體經(jīng)穴皮膚電阻抗振蕩波動現(xiàn)象觀察針刺研究，2000，25(2)：109-111．

［14］ 修瑞娟．微循環(huán)-微妙的生命泉源微循環(huán)學，1997，7(1)：1-3．

［15］ 李雅君，等．胃、十二指腸球部黏膜血流測定部位的研究．中華消化雜志，1999，2(20)．

［16］ 張陳，馬惠敏．運用激光多普勒血流成像儀探討針灸作用原理的初步研究．中國針灸，2004，24(7)：499-502．

［17］ 吳勁松，陳銜城．激光多普勒血流測定法在局部腦血流量監(jiān)測中的應用．國外醫(yī)學腦血管疾病分冊，1999，7(3)：162-164．

［18］ 尹則琳，等．視網(wǎng)膜斷層掃描儀和共焦激光多普勒血流儀在早期青光眼診斷中的應用．中國中醫(yī)眼科雜志，2004，03．

［19］ 邵毅全，等．基于激光多普勒血流儀與靈敏電流計對人體皮膚穴位電位的觀察．激光雜志，2009，30(6)．

［20］ Krzysztof Cal，Advanced tools for in vivo skin analysis Intermational Joumal of Dematology，2010，49：492-499．

［21］ 楊盛家，等．應用激光多普勒血流儀對大鼠后肢缺血模型血流動力學的觀察．中國普外基礎與臨床雜志，2011，02．

［22］ 岳學狀等 皮膚微循環(huán)的測量．中華醫(yī)學美容雜志，2006，12(15)．

［23］ 周鋼，等．糖尿病性視網(wǎng)膜血管徑改變．中國實用眼科雜志，2005，03-10．

［24］ 苗鵬．高分辨率激光散斑血流成像技術及其應用．上海交通大學博士論文，2011-10-01．

［25］ 《2013-2017年中國激光多普勒血流計行業(yè)研究咨詢報告》