基于双波长近红外成像方法的血氧含量检测

摘要：

为了对生物组织血氧含量分布进行成像,利用760 nm和850 nm的双波长近红外差分探测方法,研制了血氧含量检测系统,并首次使用吲哚菁绿(ICG)和散射体作为仿体设计实验.首先测量了牛奶的光密度差△OD随牛奶浓度差△c的变化值.接着将ICG溶解在稀释了40倍的牛奶中,用不同浓度梯度稀释ICG,得到一系列△OD-△c曲线,用一次函数拟合曲线,根据方差(SSE)、均方根(RMSE)和确定系数(R2)确定系统分辨率.然后改变散射介质浓度,研究它对系统测量的影响.最后选择30名健康测试者进行在体实验,测量手掌血氧含量的空间分布以及动态时间变化.结果表明,牛奶和ICG在双波长光源下的吸收系数之比分别接近1∶1和2.5∶1,因此可以用牛奶模拟组织中的水、脂肪、某些色素等,用ICG模拟血液中的脱氧血红蛋白;系统分辨率为1.6×10-s mg/mL的ICG浓度变化;弱散射介质的浓度与系统的动态响应范围成负相关,与系统的灵敏度成正相关;扎住手腕后,手掌血氧含量从1逐渐降低至0.3±0.105,松开橡皮筋后,血氧含量逐渐恢复至0.97±0.018.以上结果说明该系统具有测量可行性,将在组织血氧检测方面拥有良好的应用价值.

关键词：双波长近红外、血氧含量、吲哚菁绿

所属期刊栏目：35

分类号：R318(医用一般科学)

资助基金：国家自然科学基金61275188,8117137;深圳科技计划项目CXZZ20140416160720723

在线出版日期：2016-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：419-427