专业老牌白癜风医院 http://m.39.net/pf/a_5777853.html该研究开发了体外颈动脉传热循环回路,以形成评估皮肤外部温度特征与颈动脉狭窄之间关系的概念基础。使用非接触式红外热像仪捕获得到的体表温度图可以区分颈内动脉(ICA)狭窄分别为0%和75%的两种模型。该研究为基于热图的颈动脉狭窄诊断工具的研发奠定了基础。
——摘自文章章节
背景和目的
颈动脉起源于主动脉弓,沿颈部两侧延伸,颈总动脉(CCA)分成两部分,分别为颈内动脉(ICA)和颈外动脉(ECA),以向大脑和面部区域供血。颈动脉狭窄的存在有可能影响颈部和面部区域的热传递。
虽然以往的研究对颈动脉狭窄程度与体表温度(面部,眼部和颞部区域)之间的关系进行了实验观察,但这些研究中的参数主要涉及流量、流速、剪切力及有无湍流等,使用诸如磁共振成像、光学粒子图像测速、超声等成像技术。但这些研究都没有考虑任何热传导方面的影响。因此,该研究的重点是在热充电的理想3D颈动脉流动模型中评估颈动脉狭窄对皮肤温度的影响。颈动脉模型的制作是通过硅树脂封装来模拟颈动脉周围的颈部组织,然后使用非接触式红外(IR)热成像技术进行热成像。
研究方法
该项研究中,设计了使用0%和75%狭窄模型的带热电荷的体外颈动脉血流环,以研究对皮肤外部表面的热效应。用类似于颈部组织的聚二甲基硅氧烷(PDMS)包裹颈动脉血流,并使用红外热像仪研究其外表面温度图。使用平均温度作为阈值,对所得的热图像进行处理和归一化。
研究结果
对两个模型(0%和75%)的PDMS进行热成像检测,最低、最高和平均温度分别为24.54℃、27.35℃和25.72±0.48℃,及25.33℃、27.95℃和26.54±0.44℃。为排除体外实验对所施加的热条件高度敏感的影响,将得到的像素用相同的平均温度(T=Tm)进行归一化。归一化的图像定性地显示了在75%狭窄模型中ICA区域狭窄的相对效果。在CCA区域,与75%的狭窄模型相比,0%的狭窄模型显示出更宽且均匀的高温区域。这可能是由于对75%狭窄模型中的狭窄区域引起的血流反向压力或阻力相关。
表1.使用多普勒超声进行的体外实验速度测量。
图1.颈动脉解剖。
图2.(a)体外颈动脉液压流回路示意图和(b)标记的体外颈动脉液压流回路试验台。
图3.颈动脉PDMS模型准备步骤。
图4.(a)用于容纳颈动脉模型的长方体形丙烯酸罐、(b)顺应腔、(c)CompFlow生理血流泵、(d)多普勒超声仪、(e)超声探头和(f)冷冻循环器。
图5.热像采集与处理流程图。
图6.体外颈动脉为0%和75%狭窄时的热图像及其对应的归一化图像循环模型。
研究结论
与以往研究相比,该研究开发了体外颈动脉传热循环回路,以形成评估皮肤外部温度特征与颈动脉狭窄之间关系的概念基础。使用非接触式红外热像仪捕获,得到的外表面温度图可以区分颈内动脉(ICA)狭窄分别为0%和75%的两种模型。该研究为基于热图的颈动脉狭窄诊断工具的研发奠定了基础。
一点评述
该研究借助硅树脂封装来模拟颈动脉周围颈部组织来建立颈动脉模型,规避了以往研究因过度重视流变学,而忽略热传导影响因素的模型弊端。通过建立狭窄程度为0%和75%的两种模型,借助非接触式红外热像仪来检测两种模型的体表温度,初步证实了颈部皮肤温度与颈动脉狭窄程度呈相关性,也为后续研究提供依据。本文由高翔医师审校及组稿袁涛医师编译
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