粘性是血液重要的生物力学性质，其测量对于血液功能的评价和血管系统疾病的诊断具有重要意义。例如，血液疾病治疗中常用的血液稀释，可以改变血液粘性，并影响凝血过程。血液中红细胞比例是评估身体携氧能力的指标之一，血液粘度的测量可以评估血液中红细胞比例的变化。快速、非接触的粘度测量，将有助于更快地评估血液生物力学性质，并防止血液样品和测量装置的污染。
北京信息科技大学光学成像与医学仪器团队利用光学相干层析成像技术，实现了血液粘度的快速、非接触测量。流体动力学中的泊肃叶定律表明，在已知长度和直径的圆形管道中，流体粘度可以通过管道出入口压差和流体速度计算。研究团队利用柱塞泵推动血液在管道中流动，通过光学相干层析成像技术准确测量血液在管道中的流速，并使用压力计测量管道出入口压差，实现了血液粘度的定量测量。
为了验证测量方法的可行性，研究团队测量了甘油-水混合物的粘度，分析了不同血液稀释条件下的血液粘度，评估了不同红细胞比例对血液粘度的影响，并将该方法的测量值与传统流变仪的测量值进行比较。结果表明，基于光学相干层析成像的粘度测量方法能够准确、快速、非接触地测量血液粘度，有望用于临床的床旁即时检测。
团队介绍
北京信息科技大学光学成像与医学仪器团队致力于生物医学光学成像技术及仪器研究，开展了光学相干层析成像相关的内窥成像、血流造影以及弹性成像等方面工作。团队成员先后承担了国家自然科学基金项目、国家级青年人才项目和国家重点研发计划子课题等。朱疆教授和张帆副教授为本文的通讯作者，研究生张玉仙为本文的第一作者。
文章信息
Rapid non-contact viscosity measurement based on optical coherence tomography
Yuxian Zhang; Fan Zhang; Chongyang Wang; Jiang Zhu
Appl. Phys. Lett. 125, 093703 (2024)
https://doi.org/10.1063/5.0225774
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