สล็อตออนไลน์ ปริมาณเลือดที่ไหลผ่านหลอดเลือดแดงในสมองและเส้นเลือดในสมองอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อการทำงานของสมอง เนื่องจากจะส่งผลกระทบทั้งการส่งออกซิเจนและการกำจัดของเสียออกจากสมอง ด้วยเหตุนี้ ผู้เชี่ยวชาญทางการแพทย์จึงใช้การไหลเวียนของเลือดในสมอง (CBF) เป็นเครื่องหมายแสดงการทำงานของหลอดเลือดสมองของผู้ป่วย
เทคนิคทั่วไปอย่างหนึ่งคือ diffuse correlation spectroscopy (DCS)
ใช้แสงอินฟราเรดใกล้เพื่อตรวจสอบ CBF ใน DCS เลเซอร์ใกล้อินฟราเรดที่มีความยาวเชื่อมโยงกันยาวจะทำให้เนื้อเยื่อสว่างขึ้น เมื่อแสงทำปฏิกิริยากับเซลล์เม็ดเลือดแดงที่เคลื่อนที่ภายในหลอดเลือดแดงและหลอดเลือดดำ แสงจะเกิดการกระเจิง ระบบ DCS จะตรวจจับแสงที่กระจัดกระจายนี้และวิเคราะห์เพื่อกำหนด CBF
ระบบ DCS ปัจจุบันมักใช้โฟตอนหิมะถล่มแบบโฟตอนเดี่ยว (SPADs) ที่มีแหล่งกำเนิดแสง 700–850 นาโนเมตรและการแยกตัวตรวจจับแหล่งกำเนิดแสง 25 มม. เครื่องตรวจจับเหล่านี้มีอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (SNR) ต่ำ ซึ่งขัดขวางความสามารถในการตรวจวัด CBF ได้อย่างถูกต้อง ในทางกลับกัน ส่งผลให้อัตราการได้มาซึ่งสูงซึ่งจำเป็นสำหรับกำหนดการเปลี่ยนแปลงของการไหลเวียนของเลือดแบบไดนามิก เพื่อปรับปรุงความไวของสมองและลดการปนเปื้อนของสัญญาณหนังศีรษะ สภาวะที่เหมาะสม ได้แก่ การแยกแหล่งกำเนิด-ตัวตรวจจับขนาดใหญ่ ความยาวคลื่นของแสงที่ยาวขึ้น (1,000 นาโนเมตรหรือสูงกว่า) และอัตราการได้รับสัญญาณที่รวดเร็ว ซึ่งทั้งหมดนี้ทำได้ยากด้วยระบบ SPAD ในปัจจุบัน
อีกทางเลือกหนึ่ง ผู้เขียนบทความฉบับใหม่ที่ตีพิมพ์ในNeurophotonicsเสนอให้ใช้เครื่องตรวจจับโฟตอนเดี่ยวแบบนาโนที่มีตัวนำยิ่งยวด (SNSPDs) เพื่อปรับปรุงวิธีการ DCS ในปัจจุบัน SNSPD ประกอบด้วยฟิล์มบางของวัสดุตัวนำยิ่งยวดที่มีความไวโฟตอนเดียวสูงและประสิทธิภาพการตรวจจับ ผู้เขียนเชื่อว่าวิธีการนี้สามารถให้การวัด CBF ที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น
ข้อดีของ SNSPD
Nisan Ozanaผู้เขียนคนแรกของหนังสือพิมพ์ฉบับนี้ พร้อมด้วยทีมงานที่ Harvard Medical School, Massachusetts General HospitalและMIT Lincoln Labsได้พัฒนาระบบ DCS ที่ใช้Quantum Opus SNSPDs และแหล่งกำเนิดแสง 1064 nm ในการประเมินแนวทางใหม่นี้ พวกเขาได้รับการวัด CBF จากผู้เข้าร่วม 11 คนโดยใช้ทั้งระบบที่ใช้ SPAD และ SNSPD โดยเปรียบเทียบผลลัพธ์ที่ได้จากทั้งสองระบบ
นักวิจัยแสดงให้เห็นถึงการปรับปรุง SNR สิบหกเท่าเมื่อได้รับการวัด CBF โดยใช้ระบบที่ใช้ SNSPD เมื่อเปรียบเทียบกับระบบ DCS แบบ SPAD ทั่วไป (ทำงานที่ 850 นาโนเมตร) ส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากการเพิ่มจำนวนโฟตอนที่มีอยู่ที่เครื่องตรวจจับเจ็ดถึงแปดเท่า (ทำงานที่ 1,064 นาโนเมตร) โดยใช้ SNSPD นอกจากนี้ SNSPD ยังแสดงให้เห็นประสิทธิภาพการตรวจจับที่เพิ่มขึ้น (88%) เมื่อเทียบกับ SPAD (58%) การเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของ SNR ทำให้อัตราการได้รับข้อมูลเร็วขึ้น (20 Hz) มากกว่าระบบที่ใช้ SPAD (1 Hz) ที่การแยกแหล่งกำเนิด-ตัวตรวจจับเดียวกัน ส่งผลให้สามารถตรวจจับพัลส์หลอดเลือดได้อย่างชัดเจน
ทีมงานยังพบว่าการเพิ่มการแยกตัวตรวจจับแหล่งที่มาเป็น 35 มม. ช่วยเพิ่มความไวในการไหลเวียนของเลือดในสมองได้ 31.6% ในการวัด CBF นอกจากนี้ นักวิจัยได้ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาระหว่างการกลั้นหายใจและการหายใจเกิน การวัดที่ได้รับระหว่างการกลั้นหายใจแสดงให้เห็นว่า CBF เพิ่มขึ้นสัมพัทธ์ที่คาดไว้ 69% ในระหว่างการหายใจเกิน พวกเขาวัดการลดลงสัมพัทธ์ใน CBF 16.5% ตามที่คาดไว้เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของการไหลเวียนของเลือดไปยังหนังศีรษะที่ทราบและการไหลเวียนของเลือดไปยังสมองลดลง ผลลัพธ์ทั้งสองตกลงกันได้ดีกับการศึกษา MRI และ PET ก่อนหน้านี้
อนาคตของ SNSPD
ความสามารถในการปรับปรุงความถูกต้องของการวัด CBF โดยใช้ระบบ DCS แบบ SNSPD นั้นชัดเจน “ในขณะที่ SNSPD เชิงพาณิชย์ในปัจจุบันมีราคาแพง เทอะทะ และเสียงดัง แต่ก็อาจช่วยให้สามารถใช้มาตรการที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นของการไหลเวียนของเลือดในสมองที่ไม่รุกรานในสภาพแวดล้อมที่ผู้ป่วยหนัก” นักวิจัยกล่าว
การถ่ายภาพด้วยแสงจะตรวจสอบการไหลเวียนของเลือดในสมองในเด็กที่เป็นโรคเคียว สำหรับการใช้งานในอนาคต ความไวของสมองที่เพิ่มขึ้นที่สังเกตได้สำหรับการวัดที่ระยะห่างของตัวตรวจจับแหล่งกำเนิดที่ใหญ่ขึ้นสามารถนำมาใช้เพื่อฟื้นฟูการเปลี่ยนแปลง CBF ได้อย่างสม่ำเสมอมากขึ้นในทุกวิชา Ozana อธิบาย “สิ่งนี้จำเป็นเพื่อให้มีความแม่นยำและประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอยิ่งขึ้นเมื่อเปลี่ยนไปใช้ทางคลินิกสำหรับผู้ใหญ่
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อุปกรณ์สวมใส่เพื่อสุขภาพและฟิตเนสได้รับความนิยมในฐานะแพลตฟอร์มในการติดตามกิจกรรมทางกายในแต่ละวันแบบไร้สาย โดยการนับก้าว เช่น หรือบันทึกการเต้นของหัวใจโดยตรงจากข้อมือ เพื่อให้บรรลุสิ่งนี้ เซ็นเซอร์เฉื่อยที่สัมผัสกับผิวหนังจะจับการเคลื่อนไหวที่เกี่ยวข้องและสัญญาณทางสรีรวิทยาที่มาจากร่างกาย
ในขณะที่เทคโนโลยีที่สวมใส่ได้พัฒนาขึ้น นักวิจัยพยายามที่จะทำความเข้าใจไม่เพียงแต่จะติดตามสัญญาณไดนามิกของร่างกายเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิธีจำลองสัญญาณเพื่อควบคุมแขนขาเทียมด้วย การควบคุมการเคลื่อนไหวระดับใหม่นี้ต้องการความเข้าใจโดยละเอียดเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นใต้ผิวหนัง โดยเฉพาะการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ
กล้ามเนื้อโครงร่างมีหน้าที่ในการเคลื่อนไหวเกือบทั้งหมดของร่างกายมนุษย์ เมื่อเส้นใยกล้ามเนื้อหดตัว แรงที่ออกแรงจะเคลื่อนผ่านเส้นเอ็น ดึงกระดูก และสร้างการเคลื่อนไหวในที่สุด เพื่อติดตามและใช้การหดตัวของกล้ามเนื้อเหล่านี้ในแบบเรียลไทม์และด้วยคุณภาพของสัญญาณที่สูง วิศวกรของสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ ( MIT ) ได้ใช้สนามแม่เหล็กความถี่ต่ำ ซึ่งผ่านเนื้อเยื่อของร่างกายโดยไม่ถูกรบกวน เพื่อให้การตรวจจับผ่านผิวหนังที่แม่นยำและแบบเรียลไทม์ของ การเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ พวกเขาอธิบายเทคนิคของพวกเขาในScience Robotics สล็อตออนไลน์
