微循环功能是反映危重病人器官生理状态的关键指标，为确定后续治疗手段提供了重要依据。传统上采用显微镜等手段观察体表微循环状态，但仅能获得组织毛细血管的空间形态，获取的功能性信息有限，难以满足临床需求。针对肠道内微循环监测需求构建了小型化光纤光声内窥镜，将成像探头伸入活体小动物直肠内以旋转扫描的方式进行内窥成像。在扫描过程中通过逐点探测由激光脉冲在生物体内激发出的超声波，能够获得消化道内壁血管空间分布；基于动静脉血在光学吸收谱上的差异，采用双波长激发获得了血氧饱和度的空间分布。基于数小时的连续监测，发现小动物患脓毒症后直肠内壁血管结构与血氧饱和度均发生明显变化。实验结果表明，该技术能够以无创方式表征典型微循环疾病模型的功能性变化，为微循环的无创监测提供了一种新的技术途径。

激光散斑对比成像(LSCI)是一种以宽视场方式监测血流速度的非扫描光学成像技术。LSCI技术具有高时间-空间分辨率、快速实时成像、非接触式、仪器结构简单、无需造影剂等优势。本文简要介绍了LSCI的基本原理，概述了反射式LSCI和透射式LSCI两种结构，综述了LSCI在皮肤血流、大脑皮层和视网膜血流等生物医学应用中的最新研究进展，并对其发展前景做了进一步展望，为血流监测提供理论依据和实践指导。

使用OCT初步探究了艾灸对经络上不同穴位表皮微循环的影响。对每位健康志愿者先后进行3次大陵穴艾灸实验, 共得到30组实验数据。每组对4个观测点进行10次测量, 共获得1200次实验数据。基于OCT信号的成像特性与组织光学中的光学特性参数, 对穴位处深度为0.4~1.0mm的后向散射信号区间内进行拟合, 获得了穴位皮肤的光衰减系数。结果显示, 与自然状态下的皮肤光衰减系数相比艾灸后30min内穴位皮肤光衰减系数升高约40%, 艾灸点所在经络上的其他穴位后向散射信号强度明显降低。而在临近经络的非穴位对照点和其他经络上的对照点处并没有观察到这一现象。表明了, 利用OCT可以观测到艾灸对穴位皮肤微循环的影响可以通过经络这一通道进行传递至其它穴位, 这种现象具有一定的临床意义, 也进一步扩展了传统OCT的运用范围。

本研究使用手持式扫频光学相干层析(SSOCT)系统分别在人左手无名指指甲上方、无名指指腹和手掌大拇指根部选取3 mm×3 mm区域进行了在体成像, 使用指数补偿方法还原血流信息, 获取不同深度的血流正面光学断层图像(en face图像), 从血管灌注密度(PD)、血管直径(VD)两个方面分析了微循环随深度的变化特性。试验结果证明, 在上述三个成像位置中, 随着成像深度的增加, 血管PD与血管VD均增大, 血流信息的丰富程度增加, 但同时en face图像的清晰度有所下降。其中左掌大拇指根部微血管最为细密, 血流信息较为丰富, 比较适宜作为微循环疾病诊断研究的成像部位。分层投影结果显示, 左手无名指指甲上方部位在成像深度较浅(220~660 μm)时, 血管PD明显小于其他两个成像部位, 说明此处在该范围内血流信息丰富程度不够。本文测量了随深度变化的手部血流几何学特征, 验证了光学相干层析(OCT)技术基于手部皮下微循环光学断层图像进行疾病诊断的可行性。许多微循环疾病早期就已经产生了微血管病变, 因此对这种微循环变化的探测在疾病的早期诊断方面具有临床指导意义。

目的：探讨激光光凝联合羟苯磺酸钙及血栓通对糖尿病视网膜病变微循环及炎性因子的影响。方法：选取DR患者86例, 按照数字列表法随机分为对照组和联合组, 每组43例。对照组给予激光光凝治疗, 联合组在激光光凝治疗基础上加用羟苯磺酸钙及血栓通治疗。观察两组治疗前后血管瘤、黄斑、出血斑、视力、视野灰度值、视网膜中央动脉及睫状后短动脉的峰值血流速度(PSV)、舒张末期血流速度(EDV)、阻力指数(RI)及空腹血糖(FPG)、餐后 2 h 血糖(2 h PG)、糖化血红蛋白(HbA1c)、血钙、血浆黏度、红细胞聚集指数、红细胞变形指数、血小板聚集率、低氧诱导因子-1(HIF-1)、血管内皮生长因子(VEGF)、白细胞介素1β(IL-1β)、基质金属蛋白酶9(MMP-9)等指标。比较两组临床疗效。结果：①联合组治疗总有效率(95.35%)明显高于对照组(72.09%)(P＜0. 05)。②两组治疗后FBG、P2hBG、HbA1c较治疗前均有下降(P＜0.05), 但两组差异无统计学意义(P＞0.05)。③与治疗前比较, 两组治疗后血管瘤、黄斑、出血斑、视力、视野灰度值、血浆黏度、红细胞聚集指数、红细胞变形指数、血小板聚集率、视网膜中央动脉及睫状后短动脉PSV、EDV、RI及HIF-1α、VEGF、IL-1β、MMP-9水平均有改善(P＜0.05), 但联合组改善情况显著优于对照组(P＜0.05)。结论：与激光单用相比, 激光联合羟苯磺酸钙及血栓通治疗DR的疗效显著, 可显著改善患者的微循环和炎性反应状态, 临床应用价值较高。

提出了一种用于对人体皮肤的微血管成像的手持式扫频光学相干层析系统。对比分析了功率强度差分(PID)、散斑方差(SV)以及基于对数强度的差分标准差(DSDLI)3种算法对实际成像分辨率等的影响，并用3种算法获得的人体皮肤在体截面和正面图说明3种血流成像算法的成像性能。结果表明：相比于PID和SV算法，DSDLI算法重建的血流图像中的血管更加清晰，血管信息更多，且能捕获到其他两种算法重建图像中看不到的血管。

以艾灸前后血流灌注指数为观察对象,研究艾灸对人体微循环的作用。将10个人分别进行不同时间(10 min、15 min、20 min)的艾灸和物理加热,使用激光散斑血流仪对检测区域进行测量和成像,观察各组穴区血流灌注指数的变化。经艾灸或者物理加热后,穴位处的血流灌注指数均有明显升高并有一个峰值,艾灸峰值出现在停止加热后,物理加热峰值出现在加热时间内,停止加热后,艾灸效应持续时间比物理加热长。研究表明,艾灸能够引起穴位局部微循环血流量增加,并与其作用于机体的时间有关,艾灸对机体产生作用的最主要原因是温热效应。

在正交偏振光谱（OPS）微循环成像系统的基础上, 提出了通过改变信号光的偏振态来实现成像深度的选择。 传统的OPS系统利用的是正交线偏振光, 只能获得图像在某一断层的二维信息, 但作者通过控制系统起、 检偏单元椭圆偏振光的椭圆度, 可以在不进行机械扫描的情况下将成像光束聚焦在不同的断层, 从而获得不同深度处的组织信息。 构建的变偏振光谱成像系统将光源发射光谱与红血球吸收光谱相匹配, 可以实现微血管的探测, 且具有较高的信噪比。 对一块含标记物的猪肉脂肪进行实验, 并通过图像处理得到了对比度与信号光偏振态间的定量关系。 实验结果表明: 椭圆度由0°～45°增大, 即从线偏振光向圆偏振光转变的过程中, 对比度逐渐增大, 可探测到的最大深度增大。 最后利用该系统, 对裸鼠耳廓微血管进行了变偏振光谱测量实验, 实验证明了控制偏振态可以实现对血管不同深度的探测, 为微血管断层光谱成像提供了一种新的研究手段。

血液微循环的测量研究有着非常重要的临床诊断价值。现有的可用于血液微循环测量的光学多普勒技术可分为三大类: 激光多普勒技术、相干层析多普勒技术和光声多普勒技术。在介绍这三类技术的基本工作原理和主要特点的基础上, 简要分析了各类中最具代表性的前沿技术, 分别为激光多普勒宽场实时成像技术、光学相干层析多普勒微血管造影术和光声多普勒流速测量技术。对这些前沿技术的进一步发展和实际应用进行了展望。

构建一种小型、 简洁的活体微循环多光谱成像系统, 将正交偏振光谱成像术OPS Imaging及液晶可调谐滤光片LCTF应用于活体微循环多光谱成像。 LCTF具有较高的成像质量、 较低的功耗、 且没有移动部件和图像移动, 能够连续、 随机地在可见-近红外波段上快速实现波长的任意调谐。 利用该系统, 对活体裸鼠的耳廓采用检偏角为90°(正交偏振方式)与0°两种方式进行了试验, 获取了裸鼠耳廓微血管的多光谱图, 得出采用正交偏振成像方式的图像的对比度及图像细节均优于检偏角为0°时的图像。 试验验证了正交偏振多光谱成像技术能增强活体微循环观察效果。