科學(xué)家開發(fā)出監(jiān)測大腦血流量的新方法

血液在人體內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，維持著機(jī)體的正常生命活動(dòng)。當(dāng)缺乏氧氣和適當(dāng)?shù)难汗?yīng)時(shí)，大腦中的神經(jīng)細(xì)胞就會(huì)死亡，進(jìn)而可能引起中風(fēng)。因此，監(jiān)測大腦的血液供應(yīng)量對預(yù)防和治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病至關(guān)重要。近期，來自波蘭科學(xué)院的科學(xué)家開發(fā)了一種稱為平行近紅外干涉光譜（πNIRS）的新技術(shù)，可以顯著改善對大腦血流量的監(jiān)測。研究成果發(fā)表在《Biomedical Optics Express》期刊，標(biāo)題為“Continuous-wave parallel interferometric near-infrared spectroscopy (CW πNIRS) with a fast two-dimensional camera”。

研究人員首先介紹了πNIRS的理論基礎(chǔ)和可能的實(shí)現(xiàn)方法，πNIRS通過多通道并行檢測對最初的干涉近紅外光譜（iNIRS）進(jìn)行了擴(kuò)展。其次，研究人員構(gòu)建了一個(gè)搭載連續(xù)波（CW）激光器和快速二維相機(jī)的πNIRS系統(tǒng)。接著，研究人員利用人體前臂，評估了πNIRS感應(yīng)深部血流的可能性，研究結(jié)果顯示，該方法可以監(jiān)測人體深層脈動(dòng)血流，并且，值得注意的是，該方法比傳統(tǒng)iNIRS快約100倍。最后，研究人員對閱讀陌生文本時(shí)（大腦激活）受試者的額頭進(jìn)行監(jiān)測，研究結(jié)果表明，CW πNIRS技術(shù)足夠敏感，可以通過記錄受試者前額血流的快速變化，來有效地監(jiān)測前額葉皮層的激活活動(dòng)。

研究開發(fā)的新技術(shù)具有連續(xù)、快速、無創(chuàng)的優(yōu)勢，不僅有助于診斷和評估與大腦血流量相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，也有助于開發(fā)非侵入式腦機(jī)接口。

論文鏈接：https://opg.optica.org/boe/fulltext.cfm?uri=boe-13-11-5753&id=509881

  注：此研究成果摘自《Biomedical Optics Express》期刊原文章，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場，僅供參考。

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