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激光多普勒血流仪行业研究报告

激光多普勒血流仪行业研究报告

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  激光多普勒可以监测整个微循环系统的血液灌注量,包括毛细血管(营养血流)、微动脉、微静脉和吻合支。该技术基于发射激光通过光纤传输,激光束被所研究组织散射后有部分光被吸收。击中血细胞的激光波长发生了改变(即多普勒频移),而击中静止组织的激光波长没有改变。这些波长改变的强度和频率分布与监测体积内的血细胞数量和移动速度直接相关。通过接收光纤,这些信息被记录并且转换为电信号进行分析。
  测量深度取决于组织的特性,如毛细血管床的结构和密度、色素沉着以及氧合作用等。同时测量深度也与激光的波长、探头中发射-接收光纤的距离有关。使用Perimed激光多普勒测量正常皮肤时,使用标准光纤距离(0.25 mm)的探头用780 nm波长的激光可以测量0.5-1 mm的深度。在血供丰富的组织如肾或肝,测量深度要远小于1 mm。当某一区域的血供发生阻塞时,缺血会允许更多的激光透过,因此测量深度会明显增加。
  分类
  可分为接触式点式血流仪和非接触式扫描式血流成像仪。
  血流仪
  通过各种各样的探头,可连续监测几乎所有组织/器官的表面或深层血流;其特点为:(1)单点监测;(2)连续动态监测。
  成像仪
  不接触监测对象,距离监测对象一定距离(数厘米~数十厘米),通过激光束扫描一定区域内的血流;其特点为:(1)大面积血流成像;(2)非实时动态监测。
  检测深度
  激光多普勒血流仪监测深度约为1-3mm,其监测深度受以下因素影响:
  (1)组织特性:不同组织监测深度不同,血流越丰富的组织,由于激光被血红蛋白吸收越多,监测深度越浅;例如牙齿/骨骼深度可达3mm左右,皮肤约为1mm,而肝肾等器官约为0.5mm。
  (2)光纤间距:光纤间距(发射光纤与接收光纤之间的距离)越宽,监测深度越深;当然并不是光纤间距越宽越好,间距超过一定距离,激光被组织吸收/散射,接收光纤接收不到激光信号,则无法进行数据分析。
  操作方法
  通常会有配套操作软件采集和分析血流信号,个别有实力的制造商还针对中国用户推出了中文操作软件。
  输出参数
  血流灌注量(Perfusion Unit)、移动血细胞浓度、血细胞移动速度、回光总量。
  报告格式
  通用报告:平均值、标准差、标准误、曲线下面积等。
  百分比报告:不同时间段变化百分比。
  PORH报告:阻断后反应性充血报告,包含基线值、生物零点、谷值、峰值、达峰时间、1/2达峰时间等。
  频率报告:可得到血管自律运动频率参数,在末梢神经病变、皮瓣监测中尤为重要。
  可根据实验要求配置单通道至多通道不等;另外可配置加热/温控、压力、经皮氧分压/二氧化碳分压、离子导入等模块,满足更多科研要求。
  LDF目前已广泛应用于中枢神经系统、皮肤、肌肉、胃肠道、肝、胰、肾、肺、脾、眼、耳、鼻以及骨骼等几乎全身各个脏器的实验或临床组织微循环血流动力学研究。微循环的观测对疾病诊断、健康评价、药物评价等有重要意义。
  (1)皮肤微循环观测
  皮肤的微循环是一个复杂的动力系统,对皮肤颜色、温度调节、皮肤代谢和透皮转运起着非常重要的作用。监测皮肤微循环对评估药物的有效性、安全性和了解皮肤基本的生理机制及皮肤病的发病机制有着重要的参考价值。皮肤的炎症反应、受到外界刺激(温度、辐射等)、外用药物(血管扩张剂、抗炎症药品、皮肤科使用的糖皮质激素)或护肤品引起的过敏反应、人体功能病变(高血压、心力衰竭、情绪低落)等也可引起红斑的产生。
  在使用激光多普勒血流仪(LDF)进行测量时要注意,LDF只能测量出皮肤血流的相对变化。如果仪器的参数设定不变,在不同的受试者之间和同一受试者的不同部位之间得到的测量结果可以进行比较。最常用的方法是测量短期干预之后的急性血流变化。在这种情况下,人们关心的是血流速度相对于基础值的变化。并且采用受试者自身对照,结果可能更加可靠。
  (2)脑血流监测
  和其它检测脑血流的手段相比,以激光探测脑血流,其探头不伸入脑组织,避免脑组织的损害;以多普勒效应为检测基础,无需吸入或注射任何药物,不用等候检测时机,可随时进行检测;瞬时测量时间为0.11秒,可以迅速反馈血流变化,符合多部位重复测量的需要。
  在神经外科中对脑组织的迅速、无创、实时、连续监测可方便临床医师及时制定有针对性的治疗方案,从而提高治疗效果。手术时LDF可将探头方便地放在暴露的脑组织或脊髓组织表面,并保持相对固定即可连续监测局部血流量,还可联接计算机分析脑血流的动态变化。主要用于脑肿瘤、脑动脉瘤、脑AVM等疾病的术中rCBF监护。如大多数脑肿瘤的rCBF下降而动脉血气变化保持正常反应,尤其是胶质瘤,临床以此鉴别肿瘤组织。
  在神经外科监护室,可使用特殊探头通过颅骨和硬脑膜置于脑组织表面,或直接置于硬脑膜表面进行连续监测,为临床医师制定诊疗计划提供有力的帮助。
  (3)瓣移植术后血管危象监测
  各种大、中型头颈肿瘤术后缺损修复与重建常要进行瓣移植术(游离组织瓣移植、带蒂皮瓣移植、肌皮瓣移植),游离组织瓣移植成功率已达90%~95%,但仍有部分病例移植后血管危象而失败,因此要进行实时、连续的监测。LDF是目前临床上应用较广泛和客观的皮瓣检测仪器,在临床病症出现前就可发现血管受损,是无创、直接、连续检测微循环的仪器,能区分动静脉栓塞,可用于口腔表面组织瓣和头颈深部组织瓣的监测。
  但是将LDF用于瓣移植术后血管危象监测也有一些缺陷,如LDF只能发送单一激光束,靠固定于组织某一点的探头,进行该点组织表面血流量的探测;也存在探头移位、光栅阻塞等问题。
  (4)肠壁血流量及血含量测定
  外科医师甚至可以通过内镜导入LDF光纤探头以监测消化道组织微循环状况。LDF可无创测量小肠黏膜微循环血液灌流流量,其特点是空间组织分辨力好,激光可达组织深度为0.5~1.0mm,恰为黏膜层厚度。其缺点是探头与黏膜间难以保持良好的接触状态,结果重复性较差。应用激光多普勒微循环血流图像仪(LDPI)可非接触式测量组织黏膜的血液灌流量,测量结果的重复性较LDF明显提高。

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