La formación de imágenes láser Doppler ( LDI ) es un método de formación de imágenes que utiliza un rayo láser para escanear tejido vivo. Cuando la luz láser llega al tejido, las células sanguíneas en movimiento generan componentes Doppler en la luz reflejada ( retrodispersada ). La luz que regresa se detecta mediante un fotodiodo que la convierte en una señal eléctrica. Luego, la señal se procesa para calcular una señal que es proporcional a la perfusión tisular en el área escaneada. Cuando se completa el proceso, la señal se procesa para generar una imagen que muestra la perfusión en una pantalla. [1]
Imágenes láser Doppler | |
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Propósito | medir el flujo sanguíneo en el ojo |
Residencia en | Holografía digital |
El efecto láser Doppler se utilizó por primera vez para medir la microcirculación por Stern MD en 1975 [2] [3] . Y es muy utilizado en medicina , algunos trabajos de investigación representativos al respecto son estos: [4] [5] [6]
Uso en Oftalmología
El ojo ofrece una oportunidad única para la exploración no invasiva de enfermedades cardiovasculares . LDI por holografía digital puede medir el flujo sanguíneo en la retina y la coroides . [7] En particular, la coroides es un tejido muy vascularizado que irriga el epitelio pigmentario de la retina y los fotorreceptores. Sin embargo, investigar la anatomía y el flujo de la coroides sigue siendo un desafío. LDI proporciona visualización de alto contraste del flujo sanguíneo local en los vasos coroideos en humanos, con una resolución espacial comparable a la angiografía con verde de indocianina de última generación. [8] Las diferencias en la presión arterial impulsan el flujo de sangre a lo largo de la circulación. La tasa de flujo sanguíneo medio depende tanto de la presión arterial como de la resistencia hemodinámica al flujo que presentan los vasos sanguíneos. LDI puede permitir el mapeo del índice de resistividad arterial local y la posibilidad de realizar una identificación inequívoca de las arterias y venas de la retina sobre la base de sus variaciones de sístole - diástole , y revelar la hemodinámica ocular en los ojos humanos. [9]
Medición de ondas superficiales en la piel.
La velocidad local del flujo sanguíneo medida por holografía con láser Doppler en el dedo ( fotopletismograma ) y el fondo del ojo tiene un perfil en forma de pulso con el tiempo. Estas mediciones de ondas de pulso remotas se pueden realizar clínicamente para revelar la hemodinámica en arterias y venas y se pueden medir fácilmente de forma no invasiva. El análisis de componentes principales de hologramas digitales [10] es una forma eficaz de realizar la demodulación temporal de hologramas digitales reconstruidos a partir de interferogramas en el eje y se puede utilizar para revelar ondas superficiales en la mano.
Uso en obstetricia y ginecología
LDI proporciona una medida directa de la respuesta sexual femenina que no requiere contacto genital; las señales se recogen a una profundidad de dos a tres milímetros por debajo de la superficie de la piel. [11] Dos estudios han sugerido que LDI es una medida válida de la excitación sexual femenina. [11] [12] Waxman y Pukall [11] demostraron que LDI tiene validez discriminante ; es decir, puede diferenciar la respuesta sexual de los estados inducidos por el estado de ánimo neutro, positivo y negativo. En comparación con la fotopletismografía vaginal (VPG), la LDI es ventajosa porque no requiere contacto genital. Además, LDI proporciona una medida directa de vasocongestión y tiene una unidad absoluta de medida, que consta de flujo o unidades de flujo sanguíneo. Las desventajas de LDI son que no puede proporcionar una medida continua de la respuesta sexual y el generador de imágenes de perfusión Doppler láser es mucho más costoso que otros métodos de evaluación de la excitación sexual genital, como el VPG. [11]
Ver también
- Anemometría de hilo caliente
- Velocimetría láser Doppler
- Vibrómetro láser Doppler
- Velocímetro de superficie láser
- Velocimetría de marcado molecular
- Velocimetría de imagen de partículas
- Velocimetría de seguimiento de partículas
- Velocimetría de fotón Doppler
- Fotopletismograma
Referencias
- ^ Wardell, K., Jakobsson, A., & Nilsson, G. ["Imágenes de perfusión láser Doppler por dispersión de luz dinámica"] "Transacciones IEEE sobre ingeniería biomédica, 40, 309-316", 1993
- ^ Leahy, MJ; de Mul, FFM; Nilsson, GE; Maniewski, R. (1 de junio de 1999). "Principios y práctica de la técnica de perfusión láser-Doppler" . Tecnología y Salud . 7 (2-3): 143-162. doi : 10.3233 / THC-1999-72-306 .
- ^ Stern, MD (marzo de 1975). "Evaluación in vivo de la microcirculación por dispersión de luz coherente" . Naturaleza . 254 (5495): 56–58. doi : 10.1038 / 254056a0 . ISSN 0028-0836 . S2CID 4181767 .
- ^ Leutenegger, Marcel; Martin-Williams, Erica; Harbi, Pascal; Thacher, Tyler; Raffoul, Wassim; André, Marc; López, Antonio; Lasser, Philippe; Lasser, Theo (1 de junio de 2011). "Imágenes Doppler láser de campo completo en tiempo real" . Óptica Biomédica Express . 2 (6): 1470–1477. doi : 10.1364 / BOE.2.001470 . ISSN 2156-7085 . PMC 3114216 . PMID 21698011 .
- ^ Grothusen, John R .; Schwartzman, Robert J. (septiembre de 2011). "Imágenes láser Doppler: utilidad en la medicina del dolor crónico" . Médico del dolor . 14 (5): 491–498. doi : 10.36076 / ppj.2011 / 14/491 . ISSN 2150-1149 . PMID 21927054 .
- ^ Clark, Stuart; Campbell, Fiona; Moore, Tonia; Jayson, Malcolm IV; King, Terence A .; Herrick, Ariane L. (1 de mayo de 1999). "Imágenes láser Doppler: una nueva técnica para cuantificar el flujo microcirculatorio en pacientes con fenómeno de Raynaud primario y esclerosis sistémica" . Investigación microvascular . 57 (3): 284-291. doi : 10.1006 / mvre.1998.2124 . ISSN 0026-2862 .
- ^ Puyo, L., M. Paques, M. Fink, JA. Sahel y M. Atlan. "Holografía láser Doppler in vivo de la retina humana". Óptica biomédica express 9, no. 9 (2018): 4113-4129.
- ^ Puyo, Léo, Michel Paques, Mathias Fink, José-Alain Sahel y Michael Atlan. "Imágenes de vasculatura coroidea con holografía láser Doppler". Óptica biomédica express 10, no. 2 (2019): 995-1012.
- ^ Puyo, Léo, Michel Paques, Mathias Fink, José-Alain Sahel y Michael Atlan. "Análisis de forma de onda del flujo sanguíneo retiniano y coroideo humano con holografía láser Doppler". Óptica biomédica Express 10, no. 10 (2019): 4942-4963.
- ^ Puyo, Leo; Bellonnet-Mottet, Loic; Martín, Antoine; Te, Francois; Paques, Michel; Atlan, Michael (2020). "Holografía digital en tiempo real de la retina por análisis de componentes principales". Arxiv . arXiv : 2004.00923 .
- ^ a b c d Waxman, SE y Pukall, CF ["Imágenes con láser Doppler del flujo sanguíneo genital: una medida directa de la excitación sexual femenina"], "The Journal of Sexual Medicine, 6 (8), 2278-2285", 2009
- ^ Stykes, SJ, MacLean, WMN, Sultana, SR ["Imágenes de perfusión láser Doppler: un método para medir la respuesta sexual femenina"], "BJOG: International Journal of Obstetrics & Gynecology, 113 (5), 599–601", 2006
enlaces externos
- Principio LDA / LDV
- Descripción general de LDV