日前，俄羅斯國立核能研究大學(xué)莫斯科工程物理學(xué)院(NRNU MEPhI)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種激光血管顯像系統(tǒng)，可以對(duì)人體任何指定區(qū)域的血管進(jìn)行高對(duì)比度成像。這將有利于在多種情況下診斷血管狀況，例如在治療靜脈曲張的血管外科手術(shù)中。相關(guān)研究發(fā)表在《紅外物理與技術(shù)》雜志上。
該系統(tǒng)發(fā)明人之一、MEPhI生物醫(yī)學(xué)工程物理研究所研究生卡納瑪特·埃芬季耶夫表示：“我們是通過背向散射激光輻射的方法，讓人體血管實(shí)現(xiàn)近紅外顯像。我們已經(jīng)確定760—800納米是血管成像的最佳波長范圍。”
在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中，獲得血液循環(huán)系統(tǒng)圖像的方法是X射線掃描、超聲波掃描和紅外成像。X射線攝影術(shù)需要使用造影劑，而超聲波掃描則需要在皮膚表面使用凝膠，這使過程變得復(fù)雜。而紅外成像的主要優(yōu)點(diǎn)是無創(chuàng)性和安全性，不需要將任何造影劑或異物(針等)置入人體。
這種血管成像系統(tǒng)采用記錄背向散射激光輻射的方法。光導(dǎo)纖維均勻地分布在成像區(qū)域周圍，每根光纖上的激光功率為2—3毫瓦。與皮膚接觸時(shí)發(fā)生輻射，可以增加探測(cè)深度，同時(shí)在成像區(qū)域保持輻射分布的均勻性。激光輻射通過與皮膚直接接觸的光纖傳到人體組織，在組織內(nèi)部散射或被吸收，而血管比周圍組織吸收輻射效果更好。
紅外攝像機(jī)記錄下背向散射的激光輻射，監(jiān)視器屏幕上會(huì)顯示出血管造影圖像。這樣可以根據(jù)所選輪廓的背向散射輻射強(qiáng)度的分布情況，評(píng)估并確定血管的實(shí)際邊界。
研究論文作者指出，為了獲得高對(duì)比度圖像并增加成像深度，可能會(huì)提高激光源的功率，這會(huì)增加從激光傳到人體組織的熱量，可能會(huì)給患者組織造成損害。因此，確定最佳的輻射波長范圍非常重要，以確保輻射強(qiáng)度最低，成像深度最大。據(jù)俄羅斯研究人員稱，他們實(shí)驗(yàn)中獲得的最佳波長范圍是760—800納米。