Measuring local blood flow inside l

Measuring local blood flow inside living creatures provides insight into both normal functions and diseases. Ultrasound can probe deep within tissues by using the Doppler shift of the sound waves’ frequency to detect the motion of blood cells. But this effect is unmeasurable for blood moving slower than about ten millimeters per second. In Physical Review Letters, Lidai Wang and his colleagues at Washington University, Missouri, demonstrate that ultrasonic waves can instead be used to heat a small volume of blood, thereby “tagging” it. The motion of this tagged blood is then tracked by a light-based technique. In a test setup, they measured speeds as low as a quarter of a millimeter per second.

To track the motion of the tagged blood, the researchers exploited the photoacoustic effect, in which absorption of an infrared light pulse locally expands a material, generating sound waves. Because the amplitude of these sound waves varies with the starting temperature of the blood, laser pulses repeated ten times a second showed directly how the ultrasonically heated region moved. Comparing subsequent “snapshots” of the sound waves, which were captured with an array of detectors, let the team follow the flow in a 1.5-mm tube of cow’s blood, including its faster speed at the center of the tube.

Unlike ultrasound, the near-infrared light interacts more strongly with blood than with tissue, but can’t be focused deeper than a millimeter. But because their technique gets its resolution from the sound imaging, the researchers were able to measure blood speeds in their test sample even when the light had to first pass through a 5-mm-thick piece of chicken breast tissue. – Don Monroe

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

วัดการไหลเวียนของเลือดภายในภายในมีอิทธิฤทธิทางลึกเข้าไปในฟังก์ชันปกติและโรค อัลตร้าซาวด์สามารถโพรบลึกภายในเนื้อเยื่อโดยกะ Doppler ของความถี่ของคลื่นเสียงเพื่อตรวจจับการเคลื่อนไหวของเซลล์เม็ดเลือด แต่ลักษณะพิเศษนี้ได้ unmeasurable สำหรับเลือดย้ายช้ากว่าประมาณ 10 มิลลิเมตรต่อวินาที ตัวตรวจสอบทางกายภาพ วัง Lidai และเพื่อนร่วมงานของเขาที่มหาวิทยาลัยวอชิงตัน มิสซูรี แสดงให้เห็นว่า คลื่นอัลตราโซนิกแทนใช้ร้อนระดับเสียงเล็ก ๆ ของเลือด ผล "แท็ก" แล้วมีติดตามการเคลื่อนไหวของเลือดนี้แท็ก โดยเทคนิคที่ใช้แสง ในการตั้งค่าทดสอบ พวกเขาวัดความเร็วต่ำสุดที่สี่มิลลิเมตรต่อวินาที

จะติดตามการเคลื่อนไหวของเลือดติดแท็ก นักวิจัยสามารถผล photoacoustic การดูดซึมมีอินฟราเรดแสงชีพจรเครื่องขยายวัสดุ สร้างคลื่นเสียง เพราะคลื่นของคลื่นเสียงเหล่านี้ไปจน มีอุณหภูมิเริ่มต้นของเลือด พัลส์เลเซอร์ซ้ำ 10 ครั้งที่สอง พบโดยตรงวิธีย้ายภูมิภาค ultrasonically อุ่น ต่อมา "snapshot" ของคลื่นเสียง ซึ่งถูกจับ ด้วยเครื่องตรวจจับ การเปรียบเทียบให้ทีมตามกระแสในหลอดเลือดของวัว รวมทั้งความเร็วความเร็วที่ศูนย์กลางของท่อ 1.5 มม.

ซึ่งแตกต่างจากอัลตร้าซาวด์ แสงใกล้อินฟราเรดโต้ตอบอย่างรุนแรง มีเลือดมากกว่ากับเนื้อเยื่อ แต่ไม่เน้นลึกกว่าเป็นมิลลิเมตร แต่เนื่องจากเทคนิคของพวกเขาได้รับความละเอียดจากภาพเสียง นักวิจัยก็สามารถวัดความเร็วเลือดในตัวอย่างทดสอบของพวกเขาแม้กระทั่งเมื่อมีแสงผ่านแรกผ่านเนื้อเยื่อเต้านมไก่ชิ้นหนา 5 มม. – มอนโรดอน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การวัดการไหลของเลือดในท้องถิ่นที่อยู่ภายในสิ่งมีชีวิตให้มีความรู้ความเข้าใจทั้งสองฟังก์ชั่นปกติและโรค อัลตราซาวนด์สามารถตรวจสอบลึกลงไปในเนื้อเยื่อโดยใช้กะ Doppler ความถี่คลื่นเสียงในการตรวจจับการเคลื่อนไหวของเซลล์เม็ดเลือด แต่ผลกระทบนี้จะสามารถวัดเลือดเคลื่อนที่ช้ากว่าประมาณสิบมิลลิเมตรต่อวินาที ในการทบทวนทางกายภาพจดหมาย Lidai วังและเพื่อนร่วมงานของเขาที่มหาวิทยาลัยวอชิงตันมิสซูรีแสดงให้เห็นว่าคลื่นอัลตราโซนิคสามารถนำมาใช้แทนการให้ความร้อนปริมาณขนาดเล็กของเลือดจึง "แท็ก" มัน การเคลื่อนไหวของเลือดที่ติดแท็กนี้การติดตามแล้วโดยใช้เทคนิคแสงที่ใช้ ในการตั้งค่าการทดสอบที่พวกเขาวัดความเร็วต่ำเป็นหนึ่งในสี่ของมิลลิเมตรต่อวินาทีในการติดตามการเคลื่อนไหวของเลือดที่ติดแท็กนักวิจัยใช้ประโยชน์ผล photoacoustic ซึ่งการดูดซึมของพัลส์แสงอินฟาเรดในประเทศขยายตัววัสดุที่สร้างเสียง คลื่น เพราะความกว้างของคลื่นเสียงเหล่านี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเริ่มต้นของเลือดพัลส์เลเซอร์ซ้ำสิบครั้งที่สองแสดงให้เห็นโดยตรงว่าภูมิภาคร้อน ultrasonically ย้าย เปรียบเทียบ "ภาพรวม" ตามมาของคลื่นเสียงที่ถูกจับกับอาร์เรย์ของเครื่องตรวจจับให้ทีมงานติดตามการไหลในท่อ 1.5 มิลลิเมตรของเลือดวัวซึ่งรวมถึงความเร็วได้เร็วขึ้นที่ศูนย์ของหลอดที่แตกต่างจากอัลตราซาวนด์ แสงใกล้อินฟราเรดปฏิสัมพันธ์มากขึ้นอย่างมากกับเลือดกว่าเนื้อเยื่อ แต่ไม่สามารถมุ่งเน้นไปที่ลึกกว่ามิลลิเมตร แต่เป็นเพราะเทคนิคของพวกเขาได้รับมติจากการถ่ายภาพเสียงนักวิจัยก็สามารถที่จะวัดความเร็วของเลือดในกลุ่มตัวอย่างทดสอบของพวกเขาแม้เมื่อแสงต้องผ่านครั้งแรกผ่านชิ้น 5 มมหนาของเนื้อเยื่อเต้านมไก่ - ดอนมอนโร

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

วัดการไหลเวียนของโลหิตภายในสิ่งมีชีวิตให้ลึกลงไปทั้งการทำงานปกติและโรค อัลตราซาวด์สามารถ probe ลึกภายในเนื้อเยื่อโดยการใช้ Doppler Shift ความถี่คลื่น ' เสียงตรวจจับการเคลื่อนที่ของเม็ดเลือด แต่ผลนี้ unmeasurable เลือดเคลื่อนที่ช้ากว่าประมาณ 10 มิลลิเมตร ต่อวินาที ในจดหมายตรวจสอบทางกายภาพlidai วังและเพื่อนร่วมงานของเขาที่มหาวิทยาลัยวอชิงตัน , Missouri , แสดงให้เห็นว่าคลื่นอัลตราโซนิกแทนสามารถใช้ความร้อนปริมาณขนาดเล็กของเลือดจึง " แท็ก " มัน การเคลื่อนไหวของแท็กเลือดติดตามแล้ว โดยเทคนิคที่ใช้แสง ในการทดสอบการติดตั้งพวกเขาวัดความเร็วต่ำกว่า 4 มม. ต่อวินาที

ติดตามการเคลื่อนไหวของ Tagged เลือด ,นักวิจัยได้ใช้ประโยชน์จากผล photoacoustic ซึ่งในการดูดกลืนคลื่นแสงอินฟราเรดซึ่งเป็นวัสดุในท้องถิ่น การสร้างคลื่นเสียง เพราะแอมพลิจูดของคลื่นเสียงเหล่านี้จะแตกต่างกันด้วยอุณหภูมิเริ่มต้นของเลือด , พัลส์เลเซอร์ ทำซ้ำสิบครั้งที่สองพบโดยตรงวิธีการเขตอุ่น ultrasonically ย้ายการเปรียบเทียบภายหลัง " ภาพรวม " ของคลื่นเสียงที่ถูกจับด้วยอาร์เรย์ของเครื่องตรวจจับ ให้ทีมงานตามการไหลใน 1.5-mm หลอดเลือดวัว รวมถึงเร็วกว่าความเร็วที่ศูนย์กลางของหลอด

ซึ่งแตกต่างจากอัลตราซาวด์ , แสงอินฟราเรดใกล้โต้ตอบมากขึ้นอย่างมากกับเลือดมากกว่า ด้วยทิชชู่ แต่สามารถ ไม่เน้นลึกกว่ามิลลิเมตรแต่เพราะเทคนิคของพวกเขาได้รับมติจาก ภาพ เสียง นักวิจัยสามารถวัดความเร็วในการทดสอบตัวอย่างเลือดของพวกเขาแม้ว่าแสงจะผ่าน 5-mm-thick ชิ้นเนื้อเยื่อเต้านมไก่ และก็ มอนโร