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近红外激光照射人体合谷穴与非穴位区的温度和背向散射光强度的

2017-10-18 5页 doc 18KB 17阅读

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近红外激光照射人体合谷穴与非穴位区的温度和背向散射光强度的近红外激光照射人体合谷穴与非穴位区的温度和背向散射光强度的 第第, 卷 , ,期 光 谱 学 与 光 谱 分 析 , ,,, , ,,,, , ,, , ( , , ,( , , ,, ,,,,, 年 , 月 ,,,,;, , ,; , ,,, ,; ,, ,,,,,, ,, , , , , ,, ,,, , , ,, ,,, ,, ,, 近红外激光照射人体合谷穴与非穴位区的温度和 背向散射光强度的时间相关性比较研究 周 芳,,魏华江,,郭周义, ,李 昂,,杨宁宁,,杨洪钦,,谢树森, , 华南师范大学生物光子学研究院激...
近红外激光照射人体合谷穴与非穴位区的温度和背向散射光强度的
近红外激光照射人体合谷穴与非穴位区的温度和背向散射光强度的 第第, 卷 , ,期 光 谱 学 与 光 谱 分 析 , ,,, , ,,,, , ,, , ( , , ,( , , ,, ,,,,, 年 , 月 ,,,,;, , ,; , ,,, ,; ,, ,,,,,, ,, , , , , ,, ,,, , , ,, ,,, ,, ,, 近红外激光照射人体合谷穴与非穴位区的温度和 背向散射光强度的时间相关性比较研究 周 芳,,魏华江,,郭周义, ,李 昂,,杨宁宁,,杨洪钦,,谢树森, , 华南师范大学生物光子学研究院激光生命科学研究所,暨激光生命科学教育部重点实验室,广东 广州 ,,, ( ,,, , ( 福建师范大学医学光电科学与技术教育部重点实验室,福建 福州 ,,, ,,, , ,, 摘 要 研究了人体合谷穴以及周边的非穴位组织受不同功率的半导体激光(, , 功率分别为 , , , ,,, ,,,,)照射前后,穴位和非穴位组织的温度和在不同深度处的背向散射光强度的时间相关性及其差异。实 验采用红外热成像和光相干层析成像技术获取人体穴位区和非穴位区的温度及其背向散射光强度。结果表 明,在,,, 激光照射前,穴位区和非穴位区的温度和背向散射光强是基本相同,照射后,穴位区的温度 , , 和背向散射光强明显地高于非穴位区的温度。在照射后的, , , 内,穴位区和非穴位区的温度和背向散 , ,,, 射光强都随着时间的增加而波动地缓慢下降。实验结果表明,合谷穴的穴位区与非穴位区对近红外激光照 射前后的温度与时间的相关性和不同深度处的背向散射光强度的时间相关性有明显的差异,且穴位区对半 导体激光器的照射反应比非穴位区更敏感。 关键词 合谷穴;非穴位;红外热成像;光相干层析成像;半导体激光;照射 , ,( 文献标识码: 中图分类号: ,,, 犗 : ,,,, , ( ,,,, ( ,, ,,, , 犇 犐 ,( ,,, ,,,,,,,, ) ,,, (, , , 进展〔〕。例如在劳宫穴和冠心病上的研究〔, ,〕,以及与穴位 , ,,引 言 以糖尿病方向的相关研究〔,〕,包括用温度测定的方法测定 , 经前臂段经脉线下深部组织〔,〕,也有一些学者将针灸应用 , 穴位和经络是中国的传统中医的核心之一,也是是针灸 于吞咽障碍的临床治疗中〔,〕。而近红外激光的对于劳宫穴 ,临床治疗疾病的病理基础。但是目前的研究关于激光针灸的 背向散射光谱的研究艾灸红外光谱与穴位的传输等方面也在原理〔 〕还未有定论,需要进一步研究。激光针灸是将激光 ,, 不同方向上给予我们新的研究方向。本工作是基于以上内容技术与传统中医相结合,从而形成的一种新的治疗方式,近 以及温度对穴位的影响〔,〕,研究激光照射在穴位与非穴位 ,年来通过激光代替银针来达到中医银针针灸的治疗效果的研 上产生的不同效果,探讨人体皮肤及内部组织的一些相关形究已经的得到医学界和生物界广泛的重视〔, 〕。光学相干层 ,, 状随时间的变换规律。析成像技术是一种非侵入式的光学层析的成像系统。该技术建立于低相干干涉或者称为白光干涉技术的基础之上〔〕。目 ,前, , 在对眼睛、皮肤、血管以及牙齿等组织已经能实现 ,, , 实验部分 高分辨率的成像。一系列的实验和临床研究表明, , 可观 ,, ,, 对象 察到表皮和真皮的超微结构,观测皮肤形态和功能的改变 在校大学生, 名, , 岁 ,, 岁之间,身体健康,自愿 , , ,(例如角质层厚度改变,以及黑素、水肿等导致的改变)。经 参加实验。在针灸师的帮助下,取受试者合谷穴及右侧旁开穴效应的特异性主要体现在经穴与非经穴效应的差异、同一经脉不同腧穴效应的差异、不同经脉不同腧穴效应的差异等 ,; 处非穴位作为对照,定位按中华人民共 和国国家 , ( ,, , ) 经穴部位》 根本,, — , 《 进行。受试者在测试前 , , ,,,方面〔〕。近几年,激光用来研究穴位的特异性也取得了不少 , 进入实验室,静坐休息、适应环境。 ,,,, ,修订日期: ,,,, 收稿日期: ,,,, ,,,, , ,,,,,, ,广东省自然科学基金重点项目( ,,,,,,, ) 基金项目:国家自然科学基金项目( ,,,,,, ) , , ,,,,,,, ,教育部高等学校博士学科点专 , 项科研基金项目( ,,,,, ) , ,,,,, , ,广东省产学研结合项目( , , ,,,, 和广州市科技支撑项目( , , , ) , , , ,,,, ) , , ,, , 资助 , 作者简介:周 芳, ,,年生,华南师范大学激光生命科学教育部重点实验室在读硕士研究生 , :,;,,, ,,; , ,, , , ,,, , , ,, , , (, 通讯联系人 , : ,,,,, , , ( ,( , , , ,,, , ,, , ,,,,,; ;第,期 光谱学与光谱分析 ,, ,,,, 环境 温度。 , ) 受试者首先在室温为( ?, ? 的红外热像图测试室内 ,进行温度驯化, ,,, 驯化结束后摄取一张初试红外热像 , ,图,作为实验前的温度。为了排除被试者的心里因素,先做非穴位区组的实验再做实验区组的实验,做好记录。由于人体各项指标全天都处变动的状态,所有实验选在每天上午 ,点半开始,以减少非实验因素的差异。,, 装置 实验所用的红外热像仪为北京贝亿医疗器械有限公司生 , , , ,,,,, , , ,,) 估 系 统,型 号产的热断层( ,,, ,,, ,, , , 评,, , ,, ,空间分辨率? ,, ,,, ,温度分辨率为 ,, ?。检测 (,时保持室温。照射合谷穴和非穴位区的光源采用波长为 ,, , 状 状 犻 , 犲 狆狉狋狉 狅 犲狌犪狌狅 犪犱状状犪狌狅 犫犳狉 犉 犜 犿 犲犪狌犲 犳犎犵 犮狆犻狋 状 狅犮狆犻狋 犲狅犲 犵, 的脉冲激光器,该系统输出中心波长 ,,, ,脉冲宽度 , , , 狋 狉 犪 狅 狔 , 犿犱 犲 犪 狉狑 犺狋犲犪 状 犳 狉狉 犱 狋 狅 狊 狋 犪犱犪 犲 犻 犪犻 犻状犫 ,,状 犻犱 犾 犲 犻 犺,μ,, ,脉冲重复频率, , ,, ,打在皮肤上光斑直径为 ,, 。 , 狅犲 狅 , 狋 犻 犲 状 狋犿狊 犳狉 狆 狑狉 犳 ,犿犠犪 犱 犳 犲狋犻 犲实验中采用 , , 扫描系统,其中心波长是 ,,,, ,光源 , , ,的光谱宽度约, ,,成像深度达, ,, 、纵向分辨率 , ,, , , ,, ,μ , , , 、横向分辨率 , μ 、成像速度 , 秒 幅、系统信噪 , ,比,,, ,应用 , ,,, 编写软件操作平台,进行扫描图 , , , ,,像的数据组建,获得以下各实验方法中模型的深层次组织二维扫描图像。,, 皮肤组织的,犇犗 犜 信号图获取 犆 将,,, , 图转换为纵向,,, , 信号图, , 信号 , , ,,用灰度值来表示〔,〕。穴位或非穴位组织的数据做归一化处 ,理,得到如下曲线。,, 统计学处理方法 犻 , 犲 狆狉狋狉 狅 犲狌 犮狆犻 犪犱状状犪狌狅 犫犳狉 状 状 犉 犜 犿 犲犪狌犲 犳犎犵 犪狌狅 狋 状 狅犮狆犻狋 犲狅犲 犵 , 表 组织光 学 参 数 以 均 数 和 标 准 差 ( ?, ) 示,采 用 狓 状 犳 狉犻 犱 狋 狋 狉 犪 狅 狔 , 犿 犻 犲犾 犲 犻 犺 狅 狊 狋 犪犱犪 犲 狉犪犻 犻状犫 ,,状 犱 犱 犪 狉狑 犺狋犲,, , ,,检验, , ( ,为有显著性差异,利用 , , , 作 , , , , , 狆 ,, , ,, 狅犲 狅 , 狋 犻 犲 状 狋犿狊 犳狉 狆 狑狉 犳 ,犿犠犪 犱 犳 犲狋犻 犲统计处理。 由图,我们可以看到,穴位区的初始温度为 ,( , ?, ,,, 结果和讨论 非穴位区的初始温度为,( ,?。在受到, , , ,, , ,,, ,,,,, , 的近红外激光照射后,穴位区温度为 ,( , ?,上升了 , ,, 由 ,,, 系统成像温度由颜色表征,观察其区域颜色变 ,,?。非穴位区温度为,( ,?,上升了,, ?。由图中 ( ,, (,化。红外热成像技术是一种生理功能影像技术,该系统通过 可以看出在,,,, 时,穴位区的温度变化大于非穴位区的组织体表的热分布特征来表征相关部位组织的生理健康状 温度变化。相应被测点温度的变化趋势和同 , 和 , , ,,, 剂态。 量的激光照射完全一样,变化强度随着光剂量的增加而变 如图 , 我们可以看到,穴位区的初始温度为 ,( , ?, ,, 大,两者为正比关系。非穴位区的初始温度为,( ,?。在受到, , , ,, , ,,, ,,,,,, 的近红外激光照射后,穴位区温度为 ,( ?,上升了 , ,,( ,?。,, 非穴位区温度为,( ,?, ,, ( ,?。 上升了,, 穴位区和非穴位的温度变化趋势都是照射后温度升高到最高,然后呈波动下降趋势。由以上数据表明照射后的 , , 之间温 ,,,度先下降再略微上升,然后继续下降。下降的值比第一次下降的略低,但高于初始温度。 由图,可以看出。穴位区的初始温度为,(,,?,非穴位区的初始温度为,( ,?。在受到, , ,,,,,, 的 ,, ,,,, , ,近红外激光照射后,穴位区温度为 ,( , ?,上升了 ,, ,, (,?。非穴位区温度为,( ?,上升了 ,, ?。穴位区和非 ,, (, 状 状 犻 , 犲 狆狉狋狉 狅 犲狌犪狌狅 犪犱状状犪狌狅 犫犳狉 犉 犜 犿 犲犪狌犲 犳犎犵 犮狆犻狋 状 狅犮狆犻狋 犲狅犲 犵穴位的温度变化趋势都是照射后温度升高到最高,然后呈波 狋 狉 犪 狅 狔 , 犿 犻 犲犾 犲 犻 犺 状 犳 狉犻 犱 狋 狅 狊 狋 犪犱犪 犲 狉犪犻 犻状犫 ,,状 犱 犱 犪 狉狑 犺狋犲动下降趋势。照射后的, , 之间温度先下降再略微上升, ,,, 狅犲 狅 , 犳狉 狋 犻 犲 状 狋犿狊 狆 狑狉 犳 ,犿犠犪 犱 犳 犲狋犻 犲然后继续下降。下降的值比第一次下降的略低,但高于初始 ,, ,, 光谱学与光谱分析 第, 卷 ,犜犫 , 犐犮犲 犲狋 犪 ( )犳犲 狆狉狋狉 犳狉犎犵 犪狌狅 狋 犪犾 状狉犿 状 狉狋 , 狅 狋犿 犲犪狌犲 狅 犲狌 犮狆犻 犲 犲 状 ,, ,,( , , ,, ,;非穴位区分别是 ,, ,( , , ( , ,, , ,( , ( , ,, , 犪犱状状犪狌狅 狋 犳 狉狉犪犻 犻状犫 犱 犱 犾 犲 犻 , 状 狅犮狆犻 犪 犲 犻 犱 狋 狔 犻 犲犪 狉 状 , 状 狋 狉 犪狅 狅 狊 ,, ,。穴位区温度的增加率显著高于于非穴位区温度的增 (, 犿状 犻 加率,并且无论穴位区和非穴位区,功率越大增加率也就越 ,,, ,,, , ,, ,,,, , ,,,, ,,,, ,,,, 大。 , , ;,,, ,,,, ,, ,, (, ,, (, ,( , ,, 图,是,,, , , 毫瓦近红外激光分别照射合谷穴和 .
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