临床上脑血流量(cerebral blood flow, CBF)等脑血管血流动力学参数是脑血氧水平及脑血管储备功能诊断依据, 现有检测手段存在技术复杂及相应试剂或设备不适用于所有诊断人群等缺点。 为解决以上问题, 利用近红外光谱技术(NIRS)结合吲哚青绿(indocyanine green, ICG)脉搏色素浓度法, 研究了一种无创、 快速、 可重复测量的脑血流量床旁检测方法NIRS-ICG。 该方法根据静脉注射ICG后脑组织及脑动脉血流中三种主要吸光色团氧合血红蛋白(oxygenated hemoglobin, HbO2)、 还原血红蛋白(reduced hemoglobin, HbR)及ICG的浓度变化情况, 建立脑组织及脑动脉血流中ICG积累量及引入量模型, 以获得脑血氧及CBF等脑血流动力学参数。 为验证该方法的可行性, 将NIRS-ICG应用于血碳酸正常及高碳酸血症病理模型的实验猪的脑血流情况检测。 具体方法是: 分别对四组实验猪用按0%, 3%, 6%, 9%比例调制的CO2和空气混合气体施行机械通气, 静脉快速推注ICG后, 利用NIRS-ICG方法测量CBF、 脑动脉血氧饱和度(cerebral arterial oxygen saturation, SaO2)及脑血管管床平均循环时间(mean transit time, MTT)。 实验结果表明, NIRS-ICG测得的CBF随CO2比率升高而升高, SaO2随着CO2比例的升高而降低, MTT并无显著变化, 与生理变化一致。 因此, 该方法可为脑血氧及脑血管储备功能诊断提供可靠依据。

急性心脑血管疾病是人类健康的头号杀手, 将光声成像与医学内窥技术相结合的血管内光声(IVPA)成像技术有望为心脑血管内易损斑块的检测以及指导介入治疗提供更可靠的参考指标。目前对IVPA 成像的研究尚处于起步阶段, 对其图像重建的研究也主要是借鉴其它比较成熟的成像技术的重建理论。本文在介绍IVPA 成像原理的基础上, 指出在重建IVPA 图像中亟待解决的两个问题, 并对目前可以应用到IVPA 图像重建中的主流算法进行介绍和分析。

介绍了经典非局部均值滤波算法与Manjón非局部均值滤波算法，改进了非局部均值滤波方法的相似度权值，使算法在具有旋转平移不变性，保持时间复杂度的同时优化了视觉效果与信噪比。实验通过添加噪声标准差从10~100不等的高斯加性噪声，比较了改进后的算法与传统滤波算法以及Manjón非均值滤波算法，结果表明，改进后的算法无论从视觉上还是数值上都优于Manjón非均值滤波算法。

由于人体脑血管结构复杂, 空间比例小, 三维分割和重构十分困难, 本文面向时飞磁共振血管造影(TOF MRA)数据提出了一种新的瑞利高斯有限混合模型来实现脑血管的自动提取和分割。首先, 对已有的混合模型进行了分析; 然后, 采用最大强度投影法(MIP)预处理脑部数据后采用高斯分布拟合血管类, 采用瑞利分布和高斯分布拟合非血管类。提出的模型构造简单, 参数向量较少; 在血管与非血管的混合区域, 模型与灰度直方图具有较好的拟合性。模型在传统期望最大化(EM)算法中加入随机扰动项构造随机期望最大化(SEM)算法来实现混合模型的参数估计, 降低了算法对初值的依赖, 同时提高了鲁棒性。实验证明, 与已有双高斯模型相比, 血管点数增加了27%, 可细分到三级血管且细节的连通性更好。本模型可更准确地拟合数据的灰度分布曲线, 有效地分割脑血管主分支及周围较细小分支, 泛化性较好并可应用于相似系统中。

为了探讨3D动脉自旋标记 (arterial spin labeling, ASL)技术对急性创伤性脑损伤(traumatic brain injury, TBI)病人的诊断价值, 将43例急性轻度TBI患者和20例健康志愿者进行了常规MRI(magnetic resonance imaging)和3D ASL扫描。结果表明,3D ASL能显示常规MRI所不能显示的脑内血流灌注情况。3D ASL结果发现, 健康志愿者组双侧前、中、后动脉供血区的脑血流量(cerebral brain flow, CBF)值比较均无差异(P值均＞0.05); TBI患者未出现明显低灌注区的脑实质CBF较志愿者脑实质CBF值明显降低(P值＜0.01); TBI患者脑内局部低灌注区较对侧镜面区的CBF值明显减低(P值＜0.01)。3D ASL技术能检测出急性轻度TBI患者脑实质灌注减低情况, 对于临床诊治有重要意义, 值得在临床推崇。

考虑对脑血管进行三维分割具有一定难度，提出了一种基于全局LBF (Local Binary Fitting)水平集模型的脑血管层次化粗分割方法。首先，应用定向加权中值(DWM)滤波和各向异性扩散滤波去除脑图像噪声，同时保存血管边缘信息，在多尺度条件下局部梯度最大(LIGM)算法，应用灰度和梯度信息提取备选血管，基本实现脑灰质去除。然后，改进全局信息LBF水平集算法实现最大强度投影(MIP)图像分割，采用形态信息提取备选血管，剔除干扰组织。最后，融合两种方法实现脑血管粗提取。实验表明，层次化的分割方法可去除大部分不相关脑组织，包含直接双高斯统计模型中的所有分割血管信息。本项研究基于时飞磁共振血管造影(TOF_MRA)数据，相关研究结果可扩展到其它相似系统中。

目的: 研究氦氖激光血管外照射对缺血性脑血管疾病疗效的影响。方法: 对治疗组65例脑缺血进行氦氖激光血管外照射治疗, 并与非激光血管外照射治疗的对照组62例进行对比。结果: 与对照组比较, 治疗后治疗组全血粘度高低切变值和血浆粘度明显改善(P＜0.01); 临床疗效比较, 治疗组明显优于对照组。结论: 氦氖激光血管外照射治疗能够提高临床脑缺血的疗效, 是治疗缺血性脑血管疾病的理想方法之一。

目的 探讨远红外热像图对缺血性脑血管疾病的诊断及疗效评价的意义.方法 应用远红外热像图对16例临床诊断为缺血性脑血管病患者进行头部温度测定.结果 (1)缺血性脑血管病的远红外热像图:16例缺血性脑血管病患者左右两侧温区中额区、内眦区、眶上区及面颊区的温度差别明显,表现为缺血侧的温度明显低于对侧,与临床采用脑血管造影(DSA)或磁共振(MRA)的诊断基本一致.(2)静脉给药治疗前后远红外热像图的变化:在首日输液治疗后即刻,4例患者缺血侧的温度明显升高,表现为左右两侧额区、内眦区、眶上区及面颊区的温差显著减小.在次日输液治疗后,两侧的温差小于前日输液治疗前.在1个疗程(14 d)输液治疗结束时,左右两侧额区、内眦区、眶上区、枕区、耳后区或面颊区的温差均明显小于首日输液治疗前.提示该输液治疗方法有助于改善缺血性脑血管病的脑供血状态.(3)介入治疗患者左右两侧额区、内眦区、眶上区及面颊区的温差较治疗前明显减小.在治疗后1 d左右时,3例患者出现左右两侧部分测温区枕区、颞区的温差加大,随后两侧的温差减小的现象.分析可能与介入治疗引起-过性血管痉挛有关.结论 远红外热像图可较好地反映脑供血状态及代谢水平的变化,有望为临床提供缺血性脑血管疾病诊断及疗效评价的良好的评估指标.

目的 :30例伴有高血脂症或血粘度过高的心脑血管疾病患者使用功率 2 0mW、波长 6 5 0nm半导体激光作血管外照射 ,初步观察对血粘度血脂过高血症的疗效。方法 :30例伴有高血脂症或血粘度过高的心脑血管疾病患者使用功率 2 0mW、波长 6 5 0nm半导体激光作挠动脉上方皮肤表现血管外照射 ,并对治疗前后血脂、血液流变学试验及血小板聚集试验、自由基系列测定作对比并作统计学处理。结果 :治疗后血脂 (TC胆固醇、TG甘油三脂、HDL -C、LDL -C)均有明显下降 ;血液流变学全血粘度高切、低切、血浆粘度、一分钟聚集率、最大聚集率均有明显下降 ;自由基系列测定SOD、GSH -PX有明显增高 ,MDA有明显下降。结论 :功率 2 0mW、波长 6 5 0nm半导体激光作挠动脉上方皮肤表面血管外照射能降血脂、血粘度及改善血液携氧能力 ,使细胞利用氧的能力和氧化过程加强 ,从面改善全身供氧。