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血液在可见光及近红外范围内随温度变化的动态吸收特性
  • ISSN号:0438-1157
  • 期刊名称:化工学报
  • 时间:2013.4.15
  • 页码:1157-1162
  • 分类:R318.51[医药卫生—生物医学工程;医药卫生—基础医学] R758.5[医药卫生—皮肤病学与性病学;医药卫生—临床医学]
  • 作者机构:[1]西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西西安710049, [2]美国Akron大学机械工程系,Akron,美国
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51228602); 中央高校基本科研业务费专项基金项目(2011jdhz35,xjj2012115)~~
  • 相关项目:血管瘤激光治疗中的工程热物理基础问题研究
中文摘要:

人体病变组织的光热效应是皮肤病激光疗法与光学诊断的基础,深入理解血液光吸收特性随温度变化的动态规律对利用激光来治疗葡萄酒色斑(PWS)等血管性疾病具有重要意义。设计并搭建了血液动态吸收光谱实验测量系统,利用常温水浴将血液样品缓慢加热至80℃(0.5~1.0℃.min-1),每间隔5℃为单位对血液的光吸收特性进行测量,得到了血液在可见光及近红外范围400~1000nm内随温度变化的动态吸收光谱。实验结果表明,加热过程中血液光吸收特性变化可分为4个阶段:常温至50℃血液吸收光谱基本无变化;50~58℃吸收特性曲线变平缓,630nm处吸光度增加为常温下的2倍;随着温度的进一步上升,血液光吸收特性大幅度增加;65℃后略有增加直至不再变化。整个加热过程中,血液吸光度均在970nm处存在峰值,并且吸收性能随着温度的上升有所增加,这为今后使用该波段治疗较深的顽固病变血管奠定了坚实的基础。

英文摘要:

The knowledge and data of optical properties of skin tissue are critical for optical diagnosis of dermatosis and laser dermatology.In the wavelengths of visible-and near-infrared region,the major chromorphore for light absorption in human skin is the red cells in blood.This paper presents an experimental investigation for the effect of temperature on the optical absorption of human blood.A testing system was setup for measuring the optical absorption of human blood.In experiments,the human blood was slowly heated in a water bath from room temperature to 80℃ at a heating rate of about 0.5—1.0℃·min-1 and the blood absorption spectra were recorded every 5℃ of increase in the blood temperature for a wavelength range of 400—1000 nm.The results at the room temperature captured three major absorption peaks well known in literature,demonstrating the validity of the system.A strong dynamic variation of the blood optical absorption characteristics with temperature has been observed,showing four different patterns of change:(1)small change when the temperature is below 50℃;(2)disappearance of selectivity of the blood absorption with wavelength at 50—58℃;(3)a dramatic increase of the absorption over the most of region at 58—65℃;(4)little change when higher than 65℃.An absorption peak is observed over the wavelength from 800 nm to 1060 nm,though the peak is fairly small and broadened significantly.Such an absorption peak in the near-infrared region may lead to the development of new lasers of long wavelength with deep penetration into the skin.

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期刊信息
  • 《化工学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:李静海
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgxb126@126.com
  • 电话:010-64519485
  • 国际标准刊号:ISSN:0438-1157
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1946/TQ
  • 邮发代号:2-370
  • 获奖情况:
  • 中国科协优秀期刊二等奖,化工部科技进步二等奖,北京全优期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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