激光散斑血流成像技術(shù)是一種寬場(chǎng)的血流成像技術(shù)，時(shí)間和空間分辨率高，成像范圍易于控制，被用于術(shù)中檢測(cè)、研究神經(jīng)血管耦合機(jī)制以及藥物評(píng)估等應(yīng)用中。然而，該技術(shù)采樣深度受限，主要探測(cè)生物組織表層的血流信息。主要原因是受限于組織的散射作用，這使得入射光波前被生物組織擾動(dòng)，嚴(yán)重影響了成像質(zhì)量和深層組織流速信息的提取。目前，關(guān)于提高流速信號(hào)采樣深度的方法已有較多報(bào)道，如使用光透明劑減小組織光散射等，而利用波前調(diào)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)透過(guò)散射介質(zhì)流速成像的方法還沒有報(bào)道。

武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)功能實(shí)驗(yàn)室博士生李陽(yáng)陽(yáng)等人在李鵬程教授的指導(dǎo)下, 提出了利用波前調(diào)制技術(shù)和激光散斑襯比分析方法相結(jié)合實(shí)現(xiàn)透過(guò)散射介質(zhì)運(yùn)動(dòng)物體相對(duì)速度變化成像的方法, 并利用模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法。光學(xué)成像過(guò)程中散射介質(zhì)(如生物組織、毛玻璃等)擾亂了傳播的波前，導(dǎo)致成像的模糊不清。利用空間光調(diào)制器的相位調(diào)制特性，對(duì)被散射擾動(dòng)的波前進(jìn)行相位補(bǔ)償，從而可以克服散射影響實(shí)現(xiàn)透過(guò)散射介質(zhì)的成像，進(jìn)一步結(jié)合激光散斑襯比分析方法，最終實(shí)現(xiàn)了透過(guò)散射介質(zhì)的相對(duì)速度變化成像。

2016年4月8日，該項(xiàng)研究成果以論文 “基于波前調(diào)制和激光散斑襯比分析相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)透過(guò)散射介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)物體相對(duì)速度變化檢測(cè) ”( Detecting relative speed changes of moving objects through scattering medium by using wavefront shaping and laser speckle contrast analysis) 發(fā)表在美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)(OSA) 旗下的Optics Express (Vol. 24, No. 8, pp. 8382-8390, 2016)上。

該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金(No. 91332121, 31471083, 61405065)和武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室主任基金的資助。

　　圖. 1 實(shí)現(xiàn)透過(guò)散射介質(zhì)運(yùn)動(dòng)物體流速成像實(shí)驗(yàn)光路圖

圖. 2運(yùn)動(dòng)物體透過(guò)擴(kuò)散片后在波前矯正前后的原始圖和流速圖比較結(jié)果