無(wú)創(chuàng)生化檢測(cè)

1、無(wú)創(chuàng)活體生化檢測(cè)技術(shù)王衛(wèi)東解放軍總醫(yī)院人體濕熱狀態(tài)檢測(cè)熱學(xué)參數(shù)的生化意義 人體的組織具有不同的熱容（率）、熱傳導(dǎo)率、熱平衡常數(shù)等熱血參數(shù)，這些參數(shù)會(huì)隨著環(huán)境的濕度、壓力、組織成分、組織液物質(zhì)的變化而發(fā)生改變，如紅細(xì)胞增加會(huì)改變組織的熱學(xué)特性、血液中的葡萄糖增加熱學(xué)特性會(huì)發(fā)生改變、組織血流速的改變也會(huì)改變組織的熱學(xué)特性等。 通過(guò)測(cè)量組織的熱學(xué)特性可以間接反映出組織生化成分的變化。血管熱平衡長(zhǎng)度血管與組織溫差從初起溫度降低到1/e，這里e是指數(shù)，2.718。血管熱平衡長(zhǎng)度的典型表達(dá)式熱顯著性差異vceffbvbbbeqDDkkVDkcLln2182LLeq軟組織熱傳輸模型假設(shè) ，則extmetpe

2、rfqqqTktTc2extmetabbbqqTTcTktTc)(2)(TTcqabbbperf熱損耗和產(chǎn)生輻射（Radiation）熱損耗汗蒸發(fā)（Sweat Evaporation）熱損耗或者)(4443asradmradTTQTQ或)1010)(1066. 9265. 0265. 08fsfsrswTRHTTTQ)37. 3256. 0(7 .16);37. 3256. 0(054. 3asrswfrswasdifrswdifsPTWhQPTQQQQ其中人體組織紅外熱波檢測(cè)紅外熱波的生化意義 紅外熱波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是近年來(lái)復(fù)合材料無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)展迅速的一種新方法，與常規(guī)的超聲、射線等檢測(cè)技術(shù)

3、相比，該項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)具有非接觸、全場(chǎng)、大面積、快速、直觀、易實(shí)現(xiàn)檢測(cè)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，采用專(zhuān)用軟件對(duì)獲得的紅外圖像信息處理后，可直接識(shí)別缺陷位置坐標(biāo)，除此之外，檢測(cè)時(shí)對(duì)周?chē)h(huán)境沒(méi)有特殊要求，設(shè)備輕便、可移動(dòng)，特別適合現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用和在線、在役檢測(cè)，國(guó)外已經(jīng)用于金屬和非金屬材料及其復(fù)合結(jié)構(gòu)件的無(wú)損檢測(cè) 紅外熱成像技術(shù)理論及應(yīng)用的研究重點(diǎn)是研究熱源，產(chǎn)品被加熱后，材料內(nèi)部的缺陷改變復(fù)合材料局部的熱性能，導(dǎo)致材料表面溫度場(chǎng)的變化，通過(guò)材料表面的溫度圖譜即可判定缺陷，采用專(zhuān)用軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像信號(hào)處理，顯示出檢測(cè)結(jié)果，從而達(dá)到檢測(cè)目的。紅外熱波檢測(cè)人體組織光學(xué)特學(xué)檢測(cè)血紅蛋白種類(lèi) 血氧飽和度就是血液中含氧血紅蛋白與

4、總血紅蛋白的比，即血氧濃度，它是呼吸循環(huán)的重要生理參數(shù)，總血紅蛋白是含氧血紅蛋白、去氧血紅蛋白、一氧化碳血紅蛋白、高鐵血紅蛋白和糖化血紅蛋白等各類(lèi)血紅蛋白的總和（HbO2+Hb+COHb+MetHb+）。功能性血氧飽和度就是含氧血紅蛋白與含氧血紅蛋白和去氧血紅蛋白總和之比，有別于含氧血紅蛋白所占百分比。通常，臨床上，采用光學(xué)血體積描記法進(jìn)行無(wú)創(chuàng)血氧飽和度的測(cè)量。正常人的動(dòng)脈血的血氧飽和度為98%，靜脈血為75%。因此，監(jiān)測(cè)動(dòng)脈血氧飽和度可以對(duì)肺的氧合和血紅蛋白攜氧能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。微循環(huán) 微循環(huán)障礙是“萬(wàn)病”之源（注：“凡病之起，多由于郁。郁者，滯而不通之意也。人稟七情，皆足以致郁，喜則氣緩，怒則

5、氣上，憂則氣凝，悲則氣消，恐則氣下，驚則氣亂，思則氣結(jié)，行氣紊亂，皆致壅滯，足以郁結(jié)?！保?，微循環(huán)過(guò)強(qiáng)過(guò)弱皆會(huì)導(dǎo)致機(jī)體功能障礙，如打鼾、心悸、咳嗽、腫瘤、慢性疲勞綜合癥等多因微循環(huán)障礙所致。 如果微循環(huán)通暢，百病不生。這就是，“流水不腐，戶(hù)樞不蠹”的道理。因此，無(wú)創(chuàng)檢測(cè)組織和臟器局部的微循環(huán)的血流、血氧飽和度和氧代謝率等生理參數(shù)對(duì)于健康評(píng)估、疾病診斷和治療預(yù)后等具有重要的指導(dǎo)意義。朗博-比爾（定律 描述物質(zhì)對(duì)單色光吸收強(qiáng)弱與液層厚度和待測(cè)物描述物質(zhì)對(duì)單色光吸收強(qiáng)弱與液層厚度和待測(cè)物濃度的關(guān)系濃度的關(guān)系 假設(shè)一束平行單色光通過(guò)一個(gè)吸光物體假設(shè)一束平行單色光通過(guò)一個(gè)吸光物體 CABeerlALam

6、bert定律：定律：nlSII吸光質(zhì)點(diǎn)數(shù)為厚度為物體截面為透過(guò)光強(qiáng)為入射光強(qiáng)為0續(xù)前 取物體中一極薄層xxdISdnkSdSdnkdSdnI透過(guò)薄層減弱的光強(qiáng)為幾率光子通過(guò)薄層被吸收的不讓光子通過(guò)的面積為薄層的吸光質(zhì)點(diǎn)數(shù)為設(shè)入射光強(qiáng)為SdnkIdIxxnIIxxSdSkIdI00SnEIISnkII00lglnClSnCVnlVS和由續(xù)前討論：討論：1Lamber-Beer定律的適用條件（前提） 入射光為單色光 溶液是稀溶液2該定律適用于固體、液體和氣體樣品3在同一波長(zhǎng)下，各組分吸光度具有加和性 應(yīng)用：多組分測(cè)定lCEIIBeerLamber0lg定律表達(dá)式lCETAIITlg0吸光度透光率l

7、ECAT1010或：吸光系數(shù)EcbaAAAA總1吸光系數(shù)的物理意義：吸光系數(shù)的物理意義： 單位濃度、單位厚度的吸光度 討論：討論： 1）E=f（組分性質(zhì)，溫度，溶劑，） 當(dāng)組分性質(zhì)、溫度和溶劑一定，E=f（） 2）不同物質(zhì)在同一波長(zhǎng)下E可能不同（選擇性吸收） 同一物質(zhì)在不同波長(zhǎng)下E一定不同 3）E，物質(zhì)對(duì)光吸收能力, 定量測(cè)定靈敏度 定性、定量依據(jù)lCAE續(xù)前2吸光系數(shù)兩種表示法：吸光系數(shù)兩種表示法： 1）摩爾吸光系數(shù)摩爾吸光系數(shù)： 在一定下，C=1mol/L，L=1cm時(shí)的吸光度 2）百分含量吸光系數(shù)百分含量吸光系數(shù) / 比吸光系數(shù)比吸光系數(shù)： 在一定下，C=1g/100ml，L=1cm時(shí)的

8、吸光度 3）兩者關(guān)系3吸收光譜（吸收曲線）：吸收光譜（吸收曲線）：A%1110cmEM流動(dòng)的定律第i波長(zhǎng)的吸光光度；第k組織流動(dòng)物質(zhì)被光照的時(shí)變體積；第k組織中第j物質(zhì)的濃度；第j物質(zhì)的第i波長(zhǎng)的吸光系數(shù)；通過(guò)血液流量 計(jì)算脈動(dòng)周期內(nèi)的體積變化人體組織聲學(xué)特學(xué)檢測(cè)聲學(xué)參數(shù)的生化意義 人體的組織具有不同的聲學(xué)壓縮性、聲速、聲阻抗、聲散射系數(shù)、聲體積速度等聲學(xué)參數(shù)，這些參數(shù)會(huì)隨著環(huán)境的濕度、壓力、組織成分、組織液物質(zhì)的變化而改變，如紅細(xì)胞增加會(huì)改變組織的反射率特性、血液中的葡萄糖濃度的改變會(huì)改變聲速、組織血流速的改變會(huì)聲頻率特性等。 通過(guò)測(cè)量組織的聲學(xué)特性可以間接反映出組織生化成分的變化。聲學(xué)參數(shù)

9、的生化意義 聲學(xué)壓縮性、聲速、聲阻抗、聲散射系數(shù)、聲體積速度、聲流、聲輻射、空化等聲學(xué)參數(shù)意義： 聲速 ，b是介質(zhì)的可壓縮性，是介質(zhì)密度。 聲阻抗 ，p聲壓，v是體積聲速或聲通量。 聲散射系數(shù) 聲體積速度是指介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的速度與面積的乘積，即通量、流量。b1vvpz 人體組織電阻抗特性檢測(cè)阻抗參數(shù)的生化意義 人體的組織具有不同的電阻抗特性包括電容和電阻等參數(shù)，這些參數(shù)會(huì)隨著環(huán)境的濕度、壓力、組織成分、組織液物質(zhì)、和激勵(lì)信號(hào)的幅頻特性的變化而改變，如細(xì)胞膜的電阻和電容特性、血液中的葡萄糖濃度的改變會(huì)改變組織的表觀電阻抗特性。 通過(guò)測(cè)量組織的表觀電阻抗特性的改變可以間接反映出組織生化成分的變化。人體組織電阻抗特性人體組織光聲特性檢測(cè)光聲特性的生化意義 當(dāng)脈沖激光照射到（則特指用超聲頻率的脈沖激光進(jìn)行照射）生物組織中時(shí)，組織的光吸收域?qū)a(chǎn)生超聲信號(hào)，我們稱(chēng)這種由光激發(fā)產(chǎn)生的超聲信號(hào)為光聲信號(hào)。生物組織產(chǎn)生的光聲信號(hào)攜帶了組織的光吸收特征信息，通過(guò)探測(cè)光聲信號(hào)能夠分析出組織中的光吸收特性。人體組織熱波特學(xué)檢測(cè)熱波特性的生化意義 當(dāng)生物組織受到加熱照射（如采用脈沖激光進(jìn)行照射）時(shí)，組織的光吸收域?qū)a(chǎn)生紅外輻射信號(hào)，我們稱(chēng)這種由組織加熱產(chǎn)生的輻射信號(hào)為紅外信號(hào)，這種效應(yīng)成為紅外熱波效應(yīng)。生物組織產(chǎn)生的光聲信號(hào)攜帶了組織的熱運(yùn)動(dòng)吸收特征信息，通過(guò)探測(cè)光聲信號(hào)能夠分析出組織中的熱吸收