ضوء الأشعة تحت الحمراء القريب يمكنه الكشف بفعالية عن إصابة الدماغ

حاليًا ، غالبًا ما تواجه طرق تصوير الدماغ الشائعة في العديد من الإعدادات الطبية عددًا من التحديات: بعضها توغلي ، والبعض الآخر يمكن أن يحتوي على إشعاع ضار ، والعديد منها يصعب استخدامه. يقوم الباحثون بتطوير طريقة غير جراحية لقياس تدفق الدم إلى الدماغ باستخدام التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء. وتشمل هذه أداة مضان ورقية جديدة يمكنها تصوير نشاط الدماغ ثلاثية الأبعاد ؛ وغطاء يمكن ارتداؤه مع غطاء مدمجليزر الأشعة تحت الحمراءيمكن أن يرتديها حتى الأطفال للكشف عن تلف الدماغ.

ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة يقيس تدفق الدم في الدماغ

يعد قياس تدفق الدم الدماغي مهمًا لتشخيص السكتة الدماغية والتنبؤ بنزيف تحت العنكبوتية أو الإصابة الثانوية بعد إصابة الدماغ المؤلمة. يرغب الأطباء الذين يقدمون الرعاية المركزة للأعصاب أيضًا في مراقبة تعافي المريض عن طريق تصوير تدفق الدم في الدماغ والأكسجين. مطيافية الانتشار الوظيفي للتداخل ، وهي طريقة غير جراحية يجري تطويرها حاليًا ، تستخدمضوء الأشعة تحت الحمراء القريبةلقياس تدفق الدم في الدماغ. تُستخدم هذه الطريقة لتقييم تلف الدماغ بتكلفة أقل من الماسحات الضوئية للتصوير المقطعي والتصوير المقطعي. وجد الباحثون أنه يمكنهم استخدام التقنية الجديدة لقياس تدفق الدم تحت السطح بشكل أسرع وأعمق من التقنيات القائمة على الضوء. يمكنهم قياس نبض تدفق الدم في الدماغ ، وكذلك التغييرات عندما تم إعطاء المتطوعين زيادة طفيفة في ثاني أكسيد الكربون.

التصوير المسح الضوئي بالقرب من الأشعة تحت الحمراء

التصوير الضوئي يظهر احتمال التصوير ثلاثي الأبعاد لنشاط الدماغ بسرعة عالية وعلى النقيض. في هذه التقنية ، يمر شعاع ليزر رفيع (لوحة ضوء) مباشرة عبر منطقة متخصصة من أنسجة الدماغ ، ويستجيب مراسل نشاط الفلورسنت في الدماغ عن طريق انبعاث إشارة الفلورسنت التي يمكن الكشف عنها تحت الماكتشف. مسح شرائح رقيقة من الأنسجة يسمح بسرعة عالية ، عالية التباين ، التصوير الحجمي لنشاط الدماغ. في الوقت الحالي ، تصوير الدماغ الفلورسنت باستخدام شرائح ضوئية من كائنات حية مبهمة مثل الفئران أمر صعب بسبب حجم الأدوات اللازمة. لإجراء تجارب على الحيوانات غير الشفوية ، وكذلك على حيوانات المستقبل التي يمكن أن تتحرك بحرية ، احتاج الباحثون أولاً إلى تصغير العديد من المكونات.

جهاز إلكتروني جديد يتخيل الدماغ

طور الباحثون مولد صفيحة ضوئية صغيرة أو مسبار عصب فوتون يمكن زرعه في أدمغة الحيوانات الحية. عند اختبارهم في أنسجة دماغية من الفئران التي تمت هندستها وراثيًا للتعبير عن البروتين الفلوري في أدمغتهم ، تمكن الباحثون من تصوير مناطق كبيرة مثل ~ μm بواسطة ، ، ، ميكرون. بالإضافة إلى ذلك ، كان مستوى التباين في الصور أفضل من طريقة التصوير الأخرى التي تسمى بماسكرو epifluorescence. "هذه التقنية الجديدة للكشف العصبي الضوئي القابلة للزرع تولد صفائح ضوئية في الدماغ ، وتتجاوز العديد من القيود التي تحد من استخدام التصوير الفلوري بلوحة الضوء في علم الأعصاب التجريبي". نتوقع أن تؤدي هذه التقنية إلى أشكال جديدة من الفحص المجهري بلوحة ضوئية لتصوير الدماغ العميق والتجارب السلوكية في الحيوانات التي تتحرك بحرية ".

ليزر الأشعة تحت الحمراء يمكن ارتداؤه لراحة الطفل

لا توجد حاليًا أي أدوات طبية يمكن أن تخلق صورة غير مؤذية في الوقت الفعلي تتحرك باستمرار لدماغ حديث الولادة الهش. يمكن أن توفر فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي صورة دقيقة للجسم لدى البالغين ، ولكن استخدامها في الرضع له عيوب ، بما في ذلك الحاجة إلى بقاء المرضى أثناء الإجراء. طور الباحثون جهازًا جديدًا يمكن ارتداؤه يمكن أن يكون تقدمًا كبيرًا. وضع الفريق ليزر الأشعة تحت الحمراء في أغطية قماش صغيرة يمكن للأطفال ارتداؤها. جنبا إلى جنب مع النبضات بالموجات فوق الصوتية ، يرسل العلماء إشارات غير ضارة إلى دماغ الطفل. إنه يعمل تقريبًا مثل الفحص بالموجات فوق الصوتية ولكنه يستخدم الضوء لتوفير المزيد من المعلومات والصور الأكثر تفصيلاً ودقة أعلى.