血液在人体内循环流动,维持着机体的正常生命活动。当缺乏氧气和适当的血液供应时,大脑中的神经细胞就会死亡,进而可能引起中风。因此,监测大脑的血液供应量对预防和治疗神经系统疾病至关重要。近期,来自波兰科学院的科学家开发了一种称为平行近红外干涉光谱(πNIRS)的新技术,可以显著改善对大脑血流量的监测。研究成果发表在《Biomedical Optics Express》期刊,标题为“Continuous-wave parallel interferometric near-infrared spectroscopy (CW πNIRS) with a fast two-dimensional camera”。
研究人员首先介绍了πNIRS的理论基础和可能的实现方法,πNIRS通过多通道并行检测对最初的干涉近红外光谱(iNIRS)进行了扩展。其次,研究人员构建了一个搭载连续波(CW)激光器和快速二维相机的πNIRS系统。接着,研究人员利用人体前臂,评估了πNIRS感应深部血流的可能性,研究结果显示,该方法可以监测人体深层脉动血流,并且,值得注意的是,该方法比传统iNIRS快约100倍。最后,研究人员对阅读陌生文本时(大脑激活)受试者的额头进行监测,研究结果表明,CW πNIRS技术足够敏感,可以通过记录受试者前额血流的快速变化,来有效地监测前额叶皮层的激活活动。
研究开发的新技术具有连续、快速、无创的优势,不仅有助于诊断和评估与大脑血流量相关的神经系统疾病,也有助于开发非侵入式脑机接口。
论文链接:
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,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。