激光散斑血流成像技術是一種寬場的血流成像技術，時間和空間分辨率高，成像范圍易于控制，被用于術中檢測、研究神經血管耦合機制以及藥物評估等應用中。然而，該技術采樣深度受限，主要探測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，嚴重影響了成像質量和深層組織流速信息的提取。目前，關于提高流速信號采樣深度的方法已有較多報道，如使用光透明劑減小組織光散射等，而利用波前調制技術實現透過散射介質流速成像的方法還沒有報道。
武漢光電國家實驗室生物醫學光子學功能實驗室博士生李陽陽等人在李鵬程教授的指導下, 提出了利用波前調制技術和激光散斑襯比分析方法相結合實現透過散射介質運動物體相對速度變化成像的方法, 并利用模型實驗驗證了該方法。光學成像過程中散射介質(如生物組織、毛玻璃等)擾亂了傳播的波前，導致成像的模糊不清。利用空間光調制器的相位調制特性，對被散射擾動的波前進行相位補償，從而可以克服散射影響實現透過散射介質的成像，進一步結合激光散斑襯比分析方法，最終實現了透過散射介質的相對速度變化成像。
2016年4月8日，該項研究成果以論文 “基于波前調制和激光散斑襯比分析相結合的方法實現透過散射介質的運動物體相對速度變化檢測 ”( Detecting relative speed changes of moving objects through scattering medium by using wavefront shaping and laser speckle contrast analysis) 發表在美國光學學會(OSA) 旗下的Optics Express (Vol. 24, No. 8, pp. 8382-8390, 2016)上。
該研究得到國家自然科學基金(No. 91332121, 31471083, 61405065)和武漢光電國家實驗室主任基金的資助。
圖. 1 實現透過散射介質運動物體流速成像實驗光路圖
圖. 2運動物體透過擴散片后在波前矯正前后的原始圖和流速圖比較結果
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