用光测量脑血流和活动

在加州大学戴维斯的生物医学工程师和神经科医生开发了一种新的，非侵入的测量脑血流的方法，并用来检测脑激活。新方法，功能性干涉漫射波谱，或FIDW，承诺比现有技术便宜，可用于评估脑损伤，或在神经科学研究中。这项工作于5月12日发布科学推进。

“现在我们可以评估大脑的调节程度如何血流量，甚至检测脑激活在成年人中无侵入性，使用类似的原理功能磁共振成像（FMRI），但以一小部分成本为止，“Vivek Srinivasan，UC戴维斯和学习高级作者的兼职生物医学工程副教授。

人类大脑占我们体重的2％，但需要15％至20％的血流。测量脑血流量对于诊断中风是重要的，并且用于预测蛛网膜下腔出血或创伤性脑损伤的二次损伤。提供神经系统密集护理的医生也希望通过成像来监测患者的康复脑血流和氧合。

现有技术昂贵，不能连续或在床边施加。例如，对图像脑血流量的当前技术需要昂贵的MRI或计算机断层扫描仪。有基于光的技术，如近 -红外光谱学，但这些也有准确性的缺点。

新方法利用了附近的事实 -红外线可以通过身体组织渗透。如果您在某人的额头上闪耀着近红外激光，则光线将通过组织散射多次，包括血细胞。通过拾取发现其退回骷髅和头皮的光的波动信号，您可以获得有关大脑内部血流的信息。

当然，该信号极弱。Srinivasan和博士后研究人员文君Zhou通过利用干涉测量来克服这个问题：光波叠加，加强或彼此取消的能力。特别地，通过干涉测量，通过增加其检测到的能量，强光波可以提高弱光波。

前额外的皮质激活

他们先分裂了激光束进入“样本”和“参考”路径。样品光束进入患者的头部，并且参考光束被布线，使其在进入检测器之前与样本光束重新连接。通过干涉测量，更强的参考光束促进了弱样本信号。这使得团队能够使用数码相机中的光检测芯片类型测量输出，而不是昂贵的光子计数探测器。然后，他们使用软件来计算大脑中不同位置的血流指数。

Srinivasan和周与Lara Zimmerman博士，Ryan Martin博士和Bruce Lyeth博士在UC Davis神经理手术部进行了测试该技术。他们发现，通过这种新技术，它们可以测量血液流量更快，低于表面低于目前基于光的技术。他们可以测量脉动脑血液流动并且还可以检测志愿者在二氧化碳升高时检测变化。

当志愿者获得一个简单的数学问题时，研究人员能够通过前额来测量前额叶皮质的激活。

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