Doppler cu laser
Velocimetria laser Doppler (LDV, engleză Laser Doppler velocimetry), numită și anemometrie laser Doppler, este o tehnică utilizată pentru a detecta viteza unui fluid folosind laserul cu lumină. Evaluează variația lungimii de undă sau a frecvenței fotonilor care au „lovit” corpusculii în mișcare ( efect Doppler ).
Tehnică
Tipul utilizat de obicei este un laser cu argon sau heliu - ion cu neon , cu o putere cuprinsă între 10 mW și 20 W [1] .
Cu cât lungimea de undă este mai mică, cu atât este mai mică adâncimea de detectare a semnalului. Cu lungimea de undă cel mai frecvent utilizat [ fără sursă ] , adică 780 nanomentri, adâncimea de citire este de aproximativ 1 mm.
Pro și contra [2]
Avantajul fără îndoială al acestei tehnici este posibilitatea de a măsura viteza fără niciun contact cu materialul, chiar dacă este necesar să existe o transparență suficientă pentru a permite fasciculului laser să ajungă la receptor. Celălalt avantaj, spre deosebire de celelalte tehnici, este răspunsul în frecvență foarte ridicat, chiar dacă acuratețea măsurătorii depinde în mod deosebit de alinierea corectă între sursă și fotoreceptor.
Costul acestei tehnologii este încă foarte mare, limitându-și utilizarea la aplicații foarte specifice. Costul este adesea cauzat de necesitatea de a avea computere sofisticate pentru a procesa rapid toate datele [3]
Utilizare în medicină
Această intrare sau secțiune pe tema procedurilor de diagnostic nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
În medicină, Dopplerul cu laser este practic un „Doppler cu microcirculație ”, care permite evaluarea funcționalității districtului microcirculator. Ecografia Doppler tradițională și mai răspândită permite evaluarea debitului intravascular în districtul macrocirculator, dar nu oferă nicio informație cu privire la microcirculație. Lungimea de undă a luminii laser utilizate variază, în funcție de producător, de la 620 la 820 nanometri (între roșu și infraroșu ). Experimental, se folosesc uneori lungimi de undă mai scurte.
În medicină se numește „debitmetru laser Doppler”, și nu velocimetru, deoarece semnalul analizat nu reprezintă doar viteza, ci și masa globulelor roșii din sânge care, prin mișcarea lor, au cauzat efectul Doppler. Dopplerul cu laser citește apoi „perfuzia” țesuturilor, conform formulei simplificate: Perfuzie = Vel X CMBC (Concentrația celulelor sanguine în mișcare).
S-a demonstrat [ fără sursă ] că componenta nutrițională capilară detectată de Doppler cu laser nu este mai mare de 10% din semnalul total. Restul semnalului provenit de la arteriole , venule , anastomoză arteriolar-venulară și pe scurt din componenta microcirculației considerate responsabile de termoreglare.
Utilitatea clinică a laserului Doppler în medicină este dezbătută. Este utilizat, de exemplu, în monitorizarea postoperatorie a lambourilor în chirurgia reconstructivă pentru a detecta precoce o problemă ischemică și în patologia vasculară periferică pentru a completa informațiile furnizate prin alte metode.
Un exemplu tipic este utilizarea combinată cu oximetrie transcutanată (tcpO2). TcpO2 poate fi fals scăzut datorită edemului , nu ischemiei severe. În acest fel, Dopplerul cu laser ar putea orienta mai bine tipul de terapie (conservator sau de demolare), ales de medic și, eventual, poate ajuta la determinarea nivelului de amputare. De asemenea, permite evaluarea obiectivă a eficienței tuturor terapiilor menite să restabilească perfuzia tisulară adecvată.
Dopplerul cu laser este, de asemenea, utilizat pentru a evalua disfuncția endotelială , observând răspunsul microcirculației pielii la stimuli precum încălzirea locală, hiperemia reactivă postocluzivă , aplicarea cu iontoforeză a substanțelor vasoactive precum acetilcolina.
În cercetare, este un instrument esențial pentru evaluarea in vivo a angiogenezei .
Laser Doppler Imager
Principiul Dopplerului laser constă în evaluarea efectului Doppler manifestat de lumina laserului atunci când fotonii lovesc globulele roșii din sânge . În imagerul laser Doppler (spre deosebire de cel mai comun laser Doppler cu fibră optică, în care lumina laserului este transportată către țesut de o sondă cu fibră optică), nu există contact între sursa laserului și țesutul examinat. Raza laser scanează zona stabilită, iar lumina reflectată este colectată de un fotodetector plasat în dispozitivul de scanare. Distanța dintre dispozitivul de scanare și țesut poate varia de la 15 la 50 cm. Prelucrarea datelor produse de lumina reflectată și în special a componentei care a suferit un efect Doppler generează o hartă colorată care reprezintă distribuția perfuziei sanguine a suprafeței țesutului scanat.
Imagerul laser Doppler este utilizat în special pentru studii asupra angiogenezei , asupra disfuncției endoteliale , asupra ulcerelor cutanate, pentru evaluarea produselor farmaceutice sau cosmetologice pentru aplicare locală, pentru studiul arsurilor .
Notă
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Laser Doppler
