該研究由 Anton Konovalov、Fyodor Grebenev、Dmitry Stavtsev 等多位研究者共同完成，文章名為《Real-time laser speckle contrast imaging for intraoperative neurovascular blood flow assessment: animal experimental study》，發表在《Scientific Reports》期刊。

重要發現
1.光學成像原理的革命性突破 
激光散斑對比成像（LSCI）基于獨特的生物光子學原理：當785nm近紅外激光照射血流時，運動紅細胞會導致激光散斑圖案動態變化。通過計算散斑對比度值 K=σ/I（σ為像素強度標準差，I為平均強度），系統將散斑波動轉化為相對血流速度（RBF）。

該技術通過定制化光學組件實現：激光二極管發射相干光穿透組織、偏振濾光片消除表面反射噪聲、帶通濾光片抑制環境光干擾、高速相機以5ms曝光捕捉散斑動態。

2.五大手術場景的實驗驗證
研究在大鼠頸動脈模型（直徑≈人腦血管1mm）中模擬五種手術情境，通過LSCI與接觸式多普勒超聲對照：

1. 血管閉塞與捕獲
近端夾閉時，LSCI檢測到遠端血流速下降58.1%（26.23→15.26 a.u.），并首次捕捉到傳統手段無法發現的逆向血流。血管捕獲（雙夾閉）后，血流信號降至12.12 a.u.，靈敏度超越多普勒。

2. 血管吻合術監測
側側吻合術后，LSCI顯示旁路血管血流速提升32%（10.93→14.48 a.u.），同時通過伯努利流體力學定律解釋了流速下降但流量增加的現象。

3.術中血栓實時預警
應用三氯化鐵誘發血栓后，LSCI信號驟降64.45%（13.40→4.76 a.u.），與多普勒確認的零血流狀態完全吻合，為術中血栓提供即時光學預警。

3.數據可靠性三重驗證
時序敏感性：再灌注后血流信號1秒內恢復基線值
統計學驗證：Friedman檢驗顯示各組差異p<0.001
技術對照：與多普勒血流速（LBFV）變化趨勢高度一致

創新與亮點
1.突破性技術瓶頸

1. 解決"熒光依賴"困局
傳統熒光造影需反復注射造影劑（如ICG），每次間隔超15分鐘。LSCI通過純光學成像實現連續監測，避免肝腎毒性風險，尤其適用于長時間復雜手術。

2. 顛覆性實時能力
首次實現術中35fps血流成像，延遲僅200ms。相比需停手術的MRI/CT血管造影，LSCI允許手術與監測同步進行。

3. 微血管成像里程碑
在1mm級血管中精確捕捉逆向血流及吻合口滲漏，空間分辨率達40×40像素ROI（約0.1mm2）。

2.臨床價值重塑
快速決策：血栓檢出時間縮短至2分鐘內
安全性提升：避免血管內探頭損傷風險
成本效益：單設備替代多模態監測（超聲+熒光+造影）

總結與展望
本研究證實實時LSCI在神經血管手術中具有變革性潛力：其非接觸、無造影劑的特點攻克了傳統監測的技術壁壘，而毫秒級響應速度首次實現"邊手術邊觀察"的臨床理想模式。

當前主要限制在于運動偽影（如器械操作震動），未來可通過AI降噪算法與手術機器人運動協同優化。隨著深度學習血流方向分析算法（如Duncan模型）的整合，下一代系統有望區分動靜脈血流。

研究團隊正推進LSCI與神經外科外鏡系統的硬件集成，計劃3年內啟動臨床試驗。這項光學技術將推動神經外科進入智能顯微時代——就像給手術刀裝上"血流透視眼"，讓每一條微血管的搏動都清晰可辨。

聲明：本文僅用作學術目的。
文章來源于：
Konovalov A, Grebenev F, Stavtsev D, Kozlov I, Gadjiagaev V, PIavchenko G, Telyshev D, Gerasimenko AY, Meglinski I, Zalogin S, Artemyev A, Golodnev G, Shumeiko T, Eliava S. Real-time laser speckle contrast imaging for intraoperative neurovascular blood flow assessment: animal experimental study. Sci Rep.

DOI: 10.1038/s41598-023-51022-2.