Dynamic Non-Invasive Detection of NADH Based on Blood Flow-Mediated Skin Fluorescence (FMSF) Method

Nicotinamide adenine dinucleotide (NADH/NAD+) is involved in important biochemical reactions in human metabolism, including participation in energy production by mitochondria. The changes in fluorescence intensity as a function of time in response to blocking and releasing of blood flow in a forearm are used as a measure of oxygen transport with blood to the tissue, which directly correlates with the skin microcirculation status. In this paper, a non-invasive dynamic monitoring system based on blood flow-mediated skin fluorescence (FMSF) technology is developed to monitor the NADH fluorescence intensity of skin tissue during the process of blocking reactive hyperemia. Simultaneously, laser speckle contrast imaging (LSCI) and laser Doppler flowmetry (LDF) were used to observe blood flow, blood oxygen saturation (SOt2) and relative amount of hemoglobin (rHb) during the measurement process, which helped to explore NADH dynamics relevant physiological changes. A variety of parameters have been derived to describe NADH fluorescence curve based on the FMSF device. The experimental results are conducive to understanding the NADH measurement and the physiological processes related to it, which help FMSF to be a great avenue for in vivo physiological, clinical and pharmacological research on mitochondrial metabolism.

通过测定外周组织氧分压及血液灌注诊断恶性肿瘤血瘀证的临床观察

目的:通过激光多普勒血流仪测定外周组织氧分压及血液灌注,判断其是否能诊断恶性肿瘤血瘀证。方法:选择健康人、恶性肿瘤非血瘀证患者、恶性肿瘤血瘀证患者各60例,用激光多普勒血流仪来测定3组的外周组织氧分压及血液灌注,选取受试对象的双上肢内关穴为检测部位,并设置32℃、36℃、38℃、40℃、42℃五个温度,记录不同温度下各组外周组织氧分压及血液灌注值。结果:3组的外周组织氧分压及在相同温度下的血流灌注值均有显著性差异,随着温度的升高,健康人组的外周组织血流灌注值显著升高,恶性肿瘤非血瘀证组次之,血瘀证组最差。结论:通过测定外周组织氧分压及血液灌注可以诊断中晚期恶性肿瘤血瘀证,且安全、方便、无创、无副作用,值得临床推广应用。

糖尿病病人血流动力学及微循环改变的研究

目的研究糖尿病病人血流动力学、微循环的变化。方法应用血压计、毛细血管压测定仪分别对32例糖尿病病人测定肱动脉、指动脉、毛细血管压，同时应用显微镜、激光多普勒血流仪、经皮氧分压监测仪对其甲襞微循环、皮肤微区血流量以及组织氧分压进行观测。结果32例糖尿病病人甲襞毛细血管袢压力降低（P〈0．05）。LDF、TcPO2低于正常人（P〈0．05～0．001）。甲襞毛细血管形态、流态、袢周状态及总积分值均增高（P〈0．001）。结论糖尿病病人血流动力学、微循环存在显著改变，对组织血液灌流及氧供有着极显著的影响。

小波变换在人体血流灌注信号分析中的应用

目的:激光多普勒血流仪测得的皮肤平均血流灌注量和血流速度等这些传统的评估微循环的参数指标在电磁场对人体微循环影响的研究中并没有得到跟其在动物实验中相似的结果。因而本研究欲利用时频分析技术寻求新的评估人体微循环的参数指标,给人体激光多普勒血流灌注信号的分析和处理提供新的思路和方法,为后续电磁场对人体微循环影响的研究奠定基础。方法:运用在低频段具有较高频率分辨率的连续小波变换将二维激光多普勒血流灌注信号转换为包含时间和频率信息的三维信号,由此可以清楚地同时观察小波变换后的小波系数在不同频段随着时间的变化情况。结果:小波变换后的小波系数在0.005 Hz^2 Hz频率范围内存在6个可能与微循环控制机理有关的特征峰值,峰值的幅度随着时间有所变化。结论:小波变换可作为分析人体激光多普勒血流灌注信号的一种有效工具,为后续电磁场对人体微循环影响的研究奠定基础,并且其对微弱、背景噪声强的医学信号的分析和处理提供了新的思路和方法。

经皮电刺激治疗外伤性外周神经损伤40例的效果分析

目的本文分析使用经皮神经肌肉电刺激治疗外伤性周围神经损伤的临床疗效,探讨经皮电刺激对神经周围微循环的影响。方法采用丹迪Keypoint型肌电图仪对40例上肢周围神经不全损伤的患者,行经皮神经肌肉电刺激治疗,配合运动疗法。治疗中使用激光多普勒血流仪(LDF)检测电刺激前、后神经周围微循环血流改变情况,并分析电刺激对微循环的影响。同时在治疗前、后行神经电生理检查对比检测,并对不同病程患者治疗后的效果作对比分析。利用以上分析手段观察受损神经功能的恢复情况。结果 40例臂丛神经、正中神经、桡神经、尺神经不全损伤的患者,经2-10个疗程的治疗后,受损神经功能治愈率达63%(25/40),有效率为90%(36/40)。LDF检测结果显示电刺激后神经周围微循环血流量较刺激前增加23.36%-26.96%,改善受损神经局部微循环,神经肌电检测结果显示较治疗前有明显好转。在不同病程的患者中进行比较,病程越短者,效果越好。结论经皮神经肌肉电刺激在外伤性周围神经损伤的治疗中,是一种行之有效的方法,可提高受损神经肌肉的兴奋度,促进受损神经局部的血液循环,有利于周围神经的再生。运动疗法的干预,能改善肌萎缩,增强肌协调力,预防关节僵硬,保持关节活动度,最终取得对外伤性周围神经损伤的满意疗效。应用激光多普勒血流成像技术,测得电刺激前、后神经周围微循环出现明显的血流量增加,证实电刺激能改善受损神经局部微循环。

皮肤应力检测系统及皮肤伸展对“皮缘”血运影响的研究

为了研究皮肤伸展力与预伸展时“皮缘”血运之间的关系，选取６只体重２０ｋｇ的白猪作为实验动物，在胸背标出８ｃｍ×３．５ｃｍ模拟创面，采用自制皮肤应力检测系统显示短边的受力；用激光多谱勒血流仪（ＬＤＦ）及荧光法检测不同力值短边的血运变化。结果表明，当短边受力增至６．５ｋｇ时，ＬＤＦ值虽下降，但１小时后仍可回到正常值的５０％；荧光法观察可见，当短边受力降低时，无荧光区渐缩小，当受力降至４．５ｋｇ时，无荧光区缩小到长针穿皮处。认为，行预伸展时“皮缘”可耐受６．５ｋｇ以下的作用力，而持续预伸展所施的力需低于４．５ｋｇ。因此伸展术中皮缘的受力有较大的安全范围，但作用力过大也会造成皮缘坏死。

高血压病胰岛素抵抗与微循环障碍关系的综合研究

目的 探讨高血压病胰岛素抵抗 (IR)与微循环障碍的关系。方法 测定 42例高血压病患者血糖、胰岛素等生化指标 ,以评价胰岛素敏感性。观测了大动脉、小动脉、毛细血管压、毛细血管密度、口径、全血粘度、血浆粘度、一氧化氮 (NO)及反应性充血过程中血流和血氧等指标。通过多元回归分析 ,探讨了高血压病胰岛素抵抗的可能机理。结果 高血压病患者体重指数增加 ,肥胖、高脂血症、高胰岛素血症增多 ;微循环储备功能减退 ;糖耐量降低、IR ;大动脉、小动脉、毛细血管压升高 (P <0 .0 5 ) ;毛细血管密度、口径变小 ,全血、血浆粘度、ET、TXB2 升高 ,PGI2 、NO降低 (P <0 .0 5 )。且胰岛素敏感性与毛细血管密度、NO呈正相关 ,与血浆粘度呈负相关 (P <0 .0 5 )。结论 高血压患者存在IR、高胰岛素血症及微循环储备功能减退 ,可能与微循环障碍、内皮功能紊乱 ,尤其是毛细血管数目、NO减少 ,血浆粘度升高有关。

冠心病微循环改变的综合评价

综合评价冠心病病人微循环改变状况并探讨可能的机制。方法应用显微镜、激光多普勒血流仪、经皮氧分压监测仪对36例冠心病病人甲襞微循环观测、皮肤微区血流量以及组织氧分压测定。结果⑴26例冠心病病人甲襞毛细血管数减少 ,交叉、畸形管襻增多 ,输入枝变细 ,输出枝和乳头下静脉丛扩张 ,血流速度慢伴红细胞聚集(P<0.05～0.001) ;LDF值、tcPO2 值无明显改变 ;⑵10例合并心力衰竭者除甲襞微循环异常改变外 ,LDF值、tcPO2 值也有显著改变(P<0.05～0.001) ;经过综合治疗后 ,甲襞微循环好转(P<0.05～0.01) ,LDF、tcPO2 显著提高(P<0.05)。⑶LDF、tcPO2 与输入枝口径呈直线正相关 ,与管襻数无相关关系 ,说明冠心病病人LDF、tcPO2 与甲襞微循环并不完全平行 ,还受其它因素影响。结论冠心病病人外周微循环存在结构的破坏与功能异常改变 ,体循环功能障碍是影响冠心病病人皮肤血流。

压疮易患组织的激光多普勒血流信号小波分析

应用激光多普勒血流仪(LDF)实时监测了脊椎损伤病人压疮易患组织在静息条件下及局部血流压力阻断后的微循环血流状况,并应用小波变换分析了血流信号的脉动性。研究发现,与健康人员相比,脊椎损伤病人在静息条件下,血流信号中与内皮相关的代谢性活动脉动幅度显著性降低(F=5.26,p=0.032);在局部血流压力阻断后的脉动响应中,神经性活动脉动响应幅度显著性降低(F=5.44,p=0.029)。结果表明,脊椎损伤病人血流信号中与内皮相关的代谢活动及神经性活动,对于血流调整具有相对较小的贡献。