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近日,塔夫茨工程大学的科学家们发明了一种大脑诊断技术,该技术可用于发现并控制脑外伤,例如中风和痴呆症,过程简单并可实时控制。
由塔夫茨大学生物医学工程教授Sergio Fantini研发及发表的连贯血液动力学光谱学(CHS)技术,可用于测定大脑中血液流动、血液体积及氧气消耗量,主要是采用近红外光技术扫描大脑组织,接着运用数学算法解释信息。
Fantini说:“CHS是基于测定大脑中血液动力学,该动力学可通过特定的数学算法来解释,通过利用这个算法来测定脑血流量、血液体积以及氧气消耗量。该技术不仅可用于评定脑部疾病,并且可以研究血流及其在健康的大脑是如何调节的。”
塔夫茨大学已经批准CHS为ISS I11公司非专属性的基础,从事测定大脑以及肌肉中血红蛋白浓度及氧气量的技术。
ISS公司董事长Beniamino Barbieri 说:“CHS在市场上的广阔前景在于其拥有多种控制心血管障碍疾病及评定的应用,这让我想起七十年代时期的超声技术的引进时,没有人知道怎么应用这项新技术,但如今它的应用在医学中心是普遍存在的。”
如何运作
CHS采用二极管发射NIR,接着通过光纤传递到头皮。大脑中的血管科吸收光波,余光再反射回到感应器,由于血流压力变化引起的心跳、呼吸或其他作用,形成的光学信号会随着时间震荡。
目的是通过采用数学算法分析光信号,Fantini的模型可用于测定大脑调节的血流,该结果是大脑健康的指标。
塔夫茨大学医学中心曾利用CHS技术测试正在做血液透析的病人,结果得到正在做血透析的病人血流速比健康人低。
塔夫茨大学医学中心肾脏病教授兼药学教授以及本研究团队的一员Daniel Weiner说:“这种无损伤的技术用来测定大脑血流速,尤其是在做血透析、外科手术或者中风时可利于保持健康的大脑功能。”
塔夫茨大学医学中心肾脏病教授兼药学教授Josh Kornbluth与Fantini共同合作研究CHS技术评价遭受过外伤或者中风病人的脑血管状态。他们希望CHS未来可以应用于神经学上需要特别考虑的病人。
Kornbluth说:“拥有局部脑血流量的数据以及其是否正确规范可让我们更准确地制定个人的治疗方案及干预措施,而不是选择“万全之策”来治疗所有的创伤性脑部疾病、中风以及蛛网膜下腔出血。”