根据成像要求，本课题主要研究了基于激光动态散斑以及扩散相关谱技术的在体血流成像检测系统与方法，可实现浅表层毛细血管，深层组织血流与血管成像，并且在单点DCS的基础上，结合扩散层析成像犯法，实现了深度分辨的DCS成像。

图1 激光散斑动态血流成像系统原理图

图2 激光散斑动态血流成像系统图

       激光动态散斑成像结果如图所示，从图中可以看出成像系统与方法具有极高的空间分辨，能够实现微循环中毛细血管级别成像，对于研究微循环功能以及各种病变过程中的微循环与微环境改变具有重要意义。

图3 激光动态散斑微循环成像结果

        该方法也具有较高的动态成像能力，图中结果为采用该成像关于方法对微循环中血流变化进行动态成像，可以看出毛细血管中血流随脉搏搏动的生理变化，产生节律性改变。

图4激光动态散斑实现微循环血流动态成像

    动态散斑成像方法也可以与内源性吸收成像相结合，实现多模态光学成像，如在脑功能研究中，可以说是获取在一定生理条件改变下，脑部血流以及血氧代谢变化，结果如图所示

图5 小鼠脑部血流及血氧代谢成像结果

       利用在体红细胞动态散射信号，可以分辨微循环中红细胞流速以及形态，本课题组搭建了低相干动态散射成像系统，实现了微循环中单个红细胞流速测量，为微循环功能研究提供了基础。

图6 微循环中红细胞流速及形态

承担课题：

1. 国家自然科学基金面上项目，在体微循环代谢功能检测评估方法研究，81871396，2019.1-2022.12

2. 国家自然科学基金面上项目，面向视觉脑功能探测的高灵敏度与定量化近红外光谱成像关键方法， 61575140，2016.1-2019.12

3. 国家自然科学基金青年项目，利用人体组织中水实现参考测量消除光谱信号中背景漂移方法的研究，81401454，2014.1-2017.12

4. 天津市自然科学基金面上项目，基于多模态光学成像的糖尿病微循环障碍监测与评估方法研究，19JCYBJC29100，2019.4-2022.3

5. 北洋学者-青年骨干项目，面向人体微循环功能评估的光学成像与检测方法研究，2019.1-2020.12

6. 天津大学自主创新基金，低相干散斑成像微循环动态代谢监测方法，2018.1-2018.12

发表的主要论文：

1. Chenxi Li, Ruikang Wang. Dynamic laser speckle angiography achieved by eigen‐decomposition filtering, Journal of Biophotonics,10(6-7): 805-810, 2017.

2. Chenxi Li, Ruikang Wang. Velocity measurements of heterogeneous RBC flow in capillary vessels using dynamic laser speckle signal. Journal of Biomedical Optics, 22(4):46002, 2017.

3. Chenxi Li, Jingying Jiang, and Kexin Xu, The Variations of water in human tissue under certain compression: studied with diffuse reflectance spectroscopy, Journal of Innovative Optical Health Sciences, 6(1):1350005, 2013.

4. Chenxi Li, Qiuyin Wang, Huijuan Zhao, Kexin Xu，Artificial neural network method for determining optical properties from double-integrating-spheres measurements，Chinese Optics Letters, 8(2):  173-176, 2010.

5. 李晨曦,陈文亮,蒋景英, 等.激光散斑衬比血流成像技术研究进展.中国激光,2018,45(2):86-95.

发明专利：

1. 李晨曦，陈文亮，徐可欣，活体组织微循环代谢动态测量装置及方法，发明专利201710911054.7

2. 李晨曦，马雪洁，刘蓉，陈文亮，一种基于高光谱图像的在体组织光学参数测量装置及方法，发明专利， 201911126086.1