LDF-激光多普勒微循环血流检测系统

激光多普勒测速仪1 激光多普勒测速仪概念激光多普勒测速仪(LDV: Laser Doppler Velocimetry)，是应用多普勒效应，利用激光的高相干性和高能量测量流体或固体流速的一种仪器，它具有线性特性与非接触测量的优点，并且精度高、动态响应快。

由于它大多数用在流动测量方面，国外习惯称它为激光多普勒风速仪（Laser Doppler Anemometer，LDA)，或激光测速仪或激光流速仪（Laser Velocimetry，LV)的。

示踪粒子是利用运动微粒散射光的多普勒频移来获的速度信息的。

因此它实际上测的是微粒的运动速度，同流体的速度并不完全一样。

幸运的是，大多数的自然微粒（空气中的尘埃，自来水中的悬浮粒子）在流体中一般都能较好地跟随流动。

如果需要人工播种，微米量级的粒子可以同时兼顾到流动跟随性和LDV测量的要求。

图1 德国elovis激光多普勒测速仪2 激光多普勒测速仪组成（1）激光器（2）入射光学单元（3）频移系统（4）接受光学单元（5）数据处理器3 激光多普勒测速仪基本原理仪器发射一定频率的超声波，由于多普勒效应的存在，当被测物体移动时（不管是靠近你还是远离你）反射回来波的频率发生变化，回收的频率是(声速±物体移动速度)/波长，由于和波长都可以事先测出来（声速会随温度变化有所变化，不过可以依靠数学修正），只要将回收的频率经过频率-电压转换后，与原始数据进行比较和计算后，就可以推断出被测物体的运动速度。

图2 激光多普勒测速仪基本原理图4 激光多普勒测速仪特点和应用1）激光多普勒测量仪应用多普勒频差效应的原理，结构紧凑、重量轻、容易安装操作、容易对光调校；2）激光多普勒测量仪可以在恒温，恒湿，防震的计量室内检定量块，量杆，刻尺和坐标测量机等。

3）激光多普勒测量仪既可以对几十米甚至上百米的大量程进行精密测量，也可以对手表零件等的微小运动进行精密测量；既可以对几何量如长度、角度、直线度、平行度、平面度、垂直度等进行测量，也可以用于特殊场合，诸如半导体光刻技术的微定位和计算机存储器上记录槽间距的测量等等。

激光多普勒血流监测仪在口腔临床医学中的应用刘飞(综述);郭青玉(审校)【期刊名称】《牙体牙髓牙周病学杂志》【年(卷),期】2014(000)007【摘要】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，但在口腔医学中测定牙髓血流的应用尚处于初级阶段。

本文对激光多普勒血流监测仪的工作原理、在口腔医学中的应用、使用的局限性以及影响其结果的相关因素等作一综述。

%Laser Doppler flowmetry (LDF)is a semi-quantitative method,which is objective,painless and noninvasive for the assessment of pulp vitality.In this review,the traditional pulpal vitality and sensibility test,LDF and its characteristics,the advantages and disadvantages of the methods and the prospect of LDF are described.【总页数】5页(P428-432)【作者】刘飞(综述);郭青玉(审校)【作者单位】西安交通大学口腔医院儿童牙病科，陕西西安710004;西安交通大学口腔医院儿童牙病科，陕西西安710004【正文语种】中文【中图分类】R780.5【相关文献】1.激光多普勒血流监测仪的原理及应用 [J], 刘旭东;曾炳芳2.应用Perimed激光多普勒血流仪对家兔耳蜗血流的测量 [J], 杨剑;刘博3.激光多普勒血流测定法在局部脑血流量监测中的应用 [J], 吴劲松;陈衔城4.激光多普勒血流仪在改良大鼠颈动脉狭窄模型中的应用 [J], 陈实;余文珍;刘盛泽;张永亮;刘丽娜;肖颖5.应用激光多普勒血流仪监测口腔黏膜血流 [J], 王莺;Obada Barry;Gerhard Wahl;陈波;林野因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

中国激光医学杂志CHINESE JOURNAL OF LASER MEDICINE& SURGERY1999年　第8卷　第3期　Vol.8　No.3　1999激光多普勒血流测定法吴劲松　陈衔城　陆栋 1975年，Stern［1］首次报道应用激光多普勒血流测定仪（laser-Doppler flowmetry, LDF）监测皮肤微循环血流量。

20多年来，关于LDF在皮肤、肌肉、移植皮瓣、脑和肾脏等组织器官微循环血流监测的实验和临床应用研究不断深入，取得较大进展。

LDF工作原理 一、激光多普勒效应 光本质上是一种电磁波，具有波的基本特征。

应用于生物体的安全激光波长窗为600～1200nm，在这个测量范围内，生物大分子对光线的吸收相对较弱。

生物介质且有非常复杂和强烈的多点散射界面，投射到生物组织表面的激光束只有很小一部分会透入深层后再反射回表面，因此人们通常只能接受来自生物介质表面层的光学信息。

对毛细血管内红细胞（RBC）运动引起的光强度涨落的分析更为复杂，不同于清洁介质（如大气层）中的激光多普勒效应。

从连续波激光器产生的发射光具有极强的空间和时间的相干性，允许人们从散射光的相位和强度变化来分析散射介质内颗粒物质（如RBC）在很小范围（＜1μm）的运动，达到的精度类似于其他光干涉仪技术的测量结果。

早期用激光多普勒狭缝灯作非侵入式的多普勒位移（Dopplershift）测量，发现位移与眼底视网膜动静脉中血流有关［2］。

以后各种利用激光多普勒位移效应测量组织微循环血流量的仪器陆续出现。

激光源产生单色激光束通过探头进入生物介质，在测量深度内的活动颗粒（主要是毛细血管网内快速移动的RBC）表面发生光散射而返回，此时反射光频率已经发生改变，即多普勒位移效应。

多普勒位移发生的幅度和强度分别与测量范围内的RBC移动速度和数量密切相关，而与RBC移动方向无关［3］。

多普勒位移幅度公式为： Δf=2υx/λ (1)式中Δf表示位移幅度，υx表示RBC流动速度，λ表示波长。

激光多普勒血流监测仪在口腔医学领域的临床实践摘要】1975年Stern首先报道应用激光多普勒血流监测仪(LDF)监测皮肤血流，1986年LDF技术由Gazeliusetal首次在牙科文学中描述，认为该方法可高效的评估健康和创伤牙齿的牙髓活力。

随着实验研究及临床实践的不断深入，激光多普勒血流监测法已基本成熟，成为一种客观、连续、实时、敏感、非侵入性、无风险的组织微循环血流动力学监测方法。

本文重点就LDF的操作方法、影响因素及临床应用情况等作一综述。

【关键词】激光多普勒血流监测；牙龈血流；牙髓血流；牙髓活力【中图分类号】TH776 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2018）07-0142-021.LDF简介1.1 工作原理LDF的工作原理[1]源于多普勒效应。

LDF采用数根光导纤维光纤作为光源，发出波长780～820nm的激光，通过探测器自牙冠射向牙髓，在牙髓中被运动的红细胞和静止状态的组织细胞散射。

（因激光与体积过小的血小板碰撞后，由于反射光的量过小，不能被仪器捕捉;体积较大的白细胞，而使反射光不能连续的传导；只有血管中的红细胞体积较合适，能满足测量需要）。

探头中的光纤接收信息后，再经计算机处理即可得到直观的测试结果。

1.2 测量指标信号之间的主要关系是：PU=CMBC×V血流灌注量（PU）敏感的指示组织微循环血流的实时改变，是主要的分析指标。

不同个体PU值比较方法有两种：一是比较同一干预因素前后PU值的动态变化；二是比较同一空间解剖定位点的PU值[2]。

运动的血细胞密度(CMBC) 代表测量范围内红细胞数量的密度。

速度(V)代表测量范围内相关红细胞的平均移动速度。

回光总量(TB) 是返回到光探测器的发生多普勒频移和未发生频移的激光总量。

血细胞密集程度越高，反射的光越少，因而TB值越低。

2.测量值的影响因素（1）牙周血流而在同样使用硅橡胶夹板的前提下，使用橡皮障隔离牙周组织可显著降低牙周组织血流信号干扰[3]。

实验前准备实验器材：干棉球、酒精棉球、75%酒精、生理盐水、注射器（1ml、2ml）、黑色记号笔、固定大鼠用粗线绳、大鼠板、染色小烧杯、标本瓶手术器械：备皮剪子1、眼科剪1、大直镊1只、小弯镊1对、（动脉夹2）、止血钳2-3、缝合线、缝合针、持针器麻醉剂：10%水合氯醛（400mg/kg）保温：60W白炽灯，于37cm高处直接照射能使肛温保持在37℃栓线：直径0.24mm，头端光滑圆钝；在栓线18mm的位置用黑色记号笔标记；75%酒精清洁后置1: 2500单位肝素化生理盐水中备用。

体重与栓线直径：直径0.24mm的栓线适用于体重220-280g的SD大鼠。

TTC的配制：用0.2mol/L磷酸缓冲液（PBS）配成2%TTC溶液（pH7.4），避光保存。

药物配制：无论生理盐水还是受试药物标签均采用代号，给药及评分均采用单盲。

仪器激光多普勒血流仪（Laser Doppler Flowmetry, LDF）系统，包括：PeriFlux 5001 Main Unit，PF5010 LDPM Unit（激光多普勒微血流灌注量检测单元），LD Probe 407-1（Perimed Co., Jarfalla, Sweden）；大鼠脑立体定位仪（深圳市瑞沃德生命科技有限公司）；牙科手钻（Strong 90#, Korea）；大鼠脑切片模具；荧光正置显微镜(NIKON ECLIPSE 80i, ×400)及成像系统（ACT-2U NIKON Imaging System）。

大脑中动脉栓塞（MCAO）模型的制备参照Zea Longa等[2]建立的大鼠大脑中动脉内栓线阻断方法，作适当改进。

10 %水合氯醛溶液400mg/kg，腹腔注射麻醉动物。

大鼠仰卧位固定，颈部正中切开皮肤，钝性分离各层组织，暴露右侧颈总动脉(CCA)。

分离至颈内动脉（internal carotid artery，ICA）、颈外动脉（external carotid artery，ECA）分叉后一段，仔细分离避免损伤迷走神经和气管，置线备用。

美国光动激光多普勒测量系统
佚名
【期刊名称】《机电工程技术》
【年(卷),期】2008(37)5
【摘要】美国光动公司的产品激光多普勒测量系统是在激光多普勒位移仪（LDDM）的专利技术基础上发展起来的，由公司创始人王正平博士经过三十多年的努力才研制成功。

王博士有效地将最新的激光技术与微电子、计算机、光电以及外差技术结合起来，为用户创造出具有实际工业应用的精密仪器。

产品具有结构紧凑、重量轻、安装操作方便等优势。

【总页数】1页(P7-7)
【关键词】美国光动公司;激光多普勒;测量系统;专利技术;多普勒位移;激光技术;精密仪器;工业应用
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.533;TG8
【相关文献】
1.展同台,美国光动闪亮登场——激光多普勒测量系统备受机床厂商关注 [J],
2.美国光动公司——LDDMTM激光多普勒测量系统 [J],
3.美国光动公司LDDM^(TM)激光多普勒测量系统 [J],
4.3展同台,美国光动闪亮登场——激光多普勒测量系统备受机床厂商关注 [J],
5.美国光动公司发布新型激光多普勒测量系统 [J],
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ldo的ft测试原理
LD-FT测试（Laser Doppler Flowmetry Test）是一种非侵入性
的生物医学测试方法，用于测量皮肤或组织的微循环情况。

其原理是基于多普勒效应，即激光束发射到组织上，被组织散射后返回，其中一部分经过频移。

通过测量这种频移，可以得到组织中血液流动的速度和血流量的信息。

具体的原理步骤如下：
1. 发射激光束：使用具有特定波长和功率的激光器，将激光束照射到被测皮肤或组织上。

2. 组织散射：激光束被组织散射后返回，散射光与激光器初始发射的光发生干涉。

3. 多普勒频移：组织散射部分的光子经过频率变化，在返回时会发生多普勒频移。

4. 接收和处理信号：使用特定的探测器接收经过频移的光信号，并将其转化为电信号进行处理。

5. 分析和计算：通过分析处理后的电信号，可以获得组织中血液流速和血流量的信息。

6. 结果显示：将分析计算后的结果以图形或数字的形式显示出来，用于评估皮肤或组织的微循环情况。

LD-FT测试可以用于评估患者的血液循环状况，例如对于心
血管疾病、糖尿病、血压异常等病症的早期诊断和监测有一定的帮助。

该测试方法非侵入性，操作简便，且能够提供非常精确的血流数据，因此在临床和科研领域广泛应用。

脑血流监测目前监测脑组织血流的方法很多，临床研究中比较常用的有氢清除法、放射核素法、单光子发射计算机断层法（SPECT）和正电子发射扫描（PET）等，但以上方法较复杂，主要应用于诊断而难以用于术中监测。

在手术中和手术后使用的脑血流监测方法主要有激光多普勒血流测定法、热弥散法、经颅多普勒法等。

一、激光多普勒血流测定法激光多普勒血流测定法（laser Doppler flowmeter，LDF）是一种连续、实时、微创和敏感的微循环血流监测技术，适用于神经外科术中rCBF的监测。

1.工作原理LDF的工作原理是利用激光多普勒效应。

激光通过探头照射到脑组织内的快速运动的红细胞表面，使其波长发生改变，产生多普勒位移效应（Doppler shift）。

波长改变的程度及幅度与红细胞的数量和运动速度相关。

通过记录波长改变的幅度和强度，从而可以推测局部脑组织血流（rCBF）。

LDF的测量范围较小，在探头周围1mm3，适合检测大脑皮层的血流量，尤其使用于比较血流的相对变化。

PU值为LDF 的基本测量指标，即流动的红细胞产生多普勒位移值，是一个表示测量深度内rCBF大小的相对单位，PU值的变化反映了rCBF的改变。

2.临床应用（1）监测脑过度灌注：在脑动静脉畸形（AVM）切除前后用LDF连续监测畸形血管团周边脑组织rCBF的动态变化，可及时发现脑过度灌注，指导临床及时处理。

（2）监测局部脑灌注不足：脑动脉瘤手术中有时需暂时阻断颈总动脉或载瘤动脉，此时以LDF连续监测被阻断动脉供血区的rCBF，能准确地反映该区域脑血流的下降程度，则有助于决定动脉阻断时间，减少脑组织不可逆的缺血性损伤的可能。

动脉瘤夹闭术中LDF连续监测邻近脑组织rCBF的实时变化，以免造成夹闭血管狭窄以致出现供血区缺血，减少手术并发症的发生。

（3）观察脑血流反应：LDF持续监测重型颅脑损伤脑皮质rCBF，可了解皮层血液灌注及脑血管自动调节功能，有助于指导治疗和判断预后。

激光多普勒微血流测定以及临床应用
赵国忠
【期刊名称】《微循环学杂志》
【年(卷),期】1992(002)003
【摘要】用激光多普勒血流仪(下称LDF)测微区血流的优点：可反映被测微区组
织自然状态的供血情况，微血管内血细胞压积不过分增高时，其输出信号和血细胞流量线性关系好，非侵入、无损伤、无痛苦，可实时或连续测量，设备及操作简便。

其缺点：测得结果仅是一个相对的流量或相对的容积速度；血细胞压积过高时输出信号与血细胞流量线性相关差，相对偏低；不能区分营养性与非营养性血流。

【总页数】4页(P61-64)
【作者】赵国忠
【作者单位】中国医学科学院血液学研究所
【正文语种】中文
【中图分类】R445.1
【相关文献】
1.利用激光多普勒血流仪测定氯化钠高渗液置圆窗对耳蜗血流影响的实验研究 [J], 陈向东;高冰;汤文学
2.激光多普勒成像技术对体表不同部位微血流图象的初步观察 [J], 张栋;马惠敏;王淑友;李顺月
3.经皮血氧分压激光多普勒血流系统对下肢动脉粥样硬化早期诊断的临床应用价值[J], 杨柳;姜学超;党永康;杨鹏云;鲍永涛;郭建全;仝向阳
4.激光多普勒血流测定法在局部脑血流量监测中的应用 [J], 吴劲松;陈衔城
5.激光多普勒血流仪测定兔后肢电损伤局部血流变化 [J], 汪道新;朱志祥;许晓光;王峰;李伟萍;张力勇;关弘
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LDF—1型激光多普勒微循环血流仪的研制
陆伟国
【期刊名称】《中国医疗器械杂志》
【年(卷),期】1991(015)005
【摘要】本文介绍了用LDF技术测量组织微循环血流的原理和信号处理方法,依此设计了具有实用价值的微循环血流仪,在临床使用中取得了满意的效果。

【总页数】5页(P257-261)
【作者】陆伟国
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TH773
【相关文献】
1.激光多普勒血流量图像仪在微循环基础与临床研究中的初步应用 [J], 姜澜;顾瑛
2.激光多普勒血流仪评估电针夹脊穴对糖尿病足病微循环的影响 [J], 高杰;张雅;夏联恒;付晨菲;李晓陵
3.用激光多普勒血流仪检测升主动脉缩窄心衰大鼠的皮肤微循环 [J], 王军;柏树令;张凌志
4.激光多普勒血流仪在微循环实验和教学中的应用 [J], 杨小杰
5.激光多普勒显微血流计的研制和对冠状动脉狭窄患者微循环的研究 [J], 江时森因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

激光多普勒血流计测量家兔面神经微循环李健东;李学佩【期刊名称】《中华耳鼻咽喉头颈外科杂志》【年(卷),期】2002(037)003【摘要】目的研究面神经微循环障碍与神经嵌压及面瘫发病的关系.方法用激光多普勒血流计(laser Doppler flowmeter, LDF)测量32只新西兰大白兔水平段面神经及其周围结构的血流.结果在水平段面神经管同一点重复测量,发现LDF是一种客观、稳定的测量方法,水平段面神经血流存在近侧高远侧低的规律,水平段面神经最低LDF值(57.96±24.59),高于上鼓室内壁(21.17±6.21)、水平半规管(21.16±6.39)、鼓膜张肌腱(10.40±5.97)等周围结构(P<0.05),压迫面神经会造成神经微循环障碍,提示LDF可能在面瘫嵌压机理的研究中发挥作用,水平段面神经管上测得的LDF值可能成为一种帮助医师在复杂术野中准确辨认出面神经的得力工具,避免医源性面瘫的发生.结论激光多普勒血流计在周围性面瘫临床和发病机理研究中有应用价值.【总页数】4页(P184-187)【作者】李健东;李学佩【作者单位】100083,北京大学第三医院耳鼻咽喉科;100083,北京大学第三医院耳鼻咽喉科【正文语种】中文【中图分类】R74【相关文献】1.应用Perimed激光多普勒血流仪对家兔耳蜗血流的测量 [J], 杨剑;刘博2.激光多普勒显微血流计的研制和对冠状动脉狭窄患者微循环的研究 [J], 江时森3.静脉注射多巴胺对休克动物肾微循环血液灌流量的影响(激光多普勒血流计测定结果) [J], 王雪雯4.激光多普勒血流计测量术中脑瘤及周围组织血流量 [J], 张荣伟;张洪俊;解相礼;谷长宝5.高血压微循环与体循环动力学临床研究系列——Ⅳ.利用激光多普勒血流计测评高血压患者反应性充血 [J], 韩冰;宓国伟;骆秉铨;赵爱婷因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

脑瘤及周围脑组织血流量术中LDF测量
张荣伟;张洪俊
【期刊名称】《中国神经精神疾病杂志》
【年(卷),期】1995(21)2
【摘要】脑瘤及周围脑组织血流量术中ＬＤＦ测量张荣伟，张洪俊，解相礼本研究应用南开大学研制的激光多普勒血流计（ＬＤＦ—２型），对脑瘤及周围脑组织血流量进行术中测量并探讨其临床意义。

资料对象：脑瘤病人１６例，男８例，女８例，年龄６～６３岁，平均４２岁。

肿瘤部位：...
【总页数】1页(P118)
【作者】张荣伟;张洪俊
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】R739.410.4
【相关文献】
1.脑出血大鼠血肿周围脑组织白细胞和凋亡细胞变化及其与脑组织含水量的关系[J], 刘春梅;周俊山
2.新一代脑瘤术中快速诊断方案——AI脑瘤术中诊断系统 [J],
3.大鼠脑缺血/再灌注过程中血流量和脑组织含水量的变化趋势 [J], 张冉;马梦尧;苏欣宇;孟想;姜鲲鹏;李曙;洪云
4.激光多普勒血流计测量术中脑瘤及周围组织血流量 [J], 张荣伟;张洪俊;解相礼;
谷长宝
5.神经外科手术中脑组织移位的测量与分析 [J], 涂兰波
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微循环检测及其在糖尿病周围神经病变中的应用研究进展胡国涛;莫霏霏【摘要】糖尿病周围神经病变(DPN)发病率高,与糖尿病微血管病变的关系密切.临床微循环检测是一类无创、直观、简便且患者易于接受的检测方法,其指标的改变在一定程度上反映了人体微血管的异常.目前临床常用的微循环检测方法有视网膜微血管检测、皮肤微循环检测、经皮氧分压测定、甲襞微循环检测等,检测DPN患者的徼循环并研究徼循环与DPN的相关性是近年来研究的热点.微循环检测能够对DPN的发病进行早期风险筛查.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2016(022)016【总页数】4页(P3221-3224)【关键词】糖尿病周围神经病变;微循环;微血管【作者】胡国涛;莫霏霏【作者单位】遵义医学院附属深圳龙岗中心医院内分泌科,广东深圳518116;遵义医学院附属深圳龙岗中心医院内分泌科,广东深圳518116【正文语种】中文【中图分类】R587.2国际上将糖尿病周围神经病变(diabetic peripheral neuropathy，DPN)定义为对称的、长度依赖性的感觉运动多发性神经病变，归因于慢性高血糖暴露和心血管风险因素导致的代谢和微血管改变[1]。

糖尿病微血管病变是糖尿病的特异性病变，病理表现为内皮细胞增生肥大、血管壁增厚、管腔狭窄、透明变性、毛细血管数目减少以及小血管闭塞等[2]。

神经内膜的微血管异常、血流动力学及血液流变学改变等影响神经的结构和功能，最终导致神经缺血、缺氧[3]。

且神经内膜血流量调节是由局部神经主导，而局部神经受损使神经内膜血流量调节进一步受损，加重神经的缺血、缺氧[4]。

近年来以微循环检测来评估DPN的风险及早期诊断筛查DPN的研究引起人们的重视。

现就微循环检测与DPN的相关性研究进展进行综述。

1.1 视网膜微血管定性分析视网膜血管变化反映高血糖对全身微循环的有害影响[5-6]。

视网膜微血管改变的定性分析包括糖尿病视网膜病变体征(如眼底出血、微动脉瘤、硬性渗出、棉絮斑、静脉环状物/串珠、视网膜内微血管异常、纤维增生、玻璃体出血、新生血管形成等)以及视网膜小动脉壁体征(如中心动脉狭窄、动静脉压迹)。