การใช้แสงอินฟราเรดเพื่อวัดการไหลเวียนของเลือดในสมองซึ่งเป็นวิธีการตรวจติดตามการทำงานของสมองแบบเรียลไทม์ที่ไม่รุกราน นวัตกรรมนี้เรียกว่าสเปกโตรสโคปีอินฟราเรดใกล้หรือ NIRS แบบทำงานซึ่งกำลังเปลี่ยนแปลงวิธีที่แพทย์และนักวิจัยสังเกตกิจกรรมของสมองและประเมินสุขภาพของสมอง การใช้แสงอินฟราเรดเพื่อวัดการไหลเวียนของเลือดในสมองเป็นเทคโนโลยีสมัยใหม่
สเปกโตรสโคปีอินฟราเรดใกล้คืออะไร?
สเปกโตรสโคปีอินฟราเรดใกล้ (NIRS) เป็นเทคโนโลยีที่ใช้แสงอินฟราเรดใกล้ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วงความยาวคลื่น 700 ถึง 1,000 นาโนเมตร เพื่อทะลุผ่านหนังศีรษะและกะโหลกศีรษะและวัดการเคลื่อนที่ของเลือดและออกซิเจนในสมอง ฮีโมโกลบิน ซึ่งเป็นส่วนประกอบของเลือดที่นำออกซิเจนไปนั้น จะดูดซับแสงต่างกัน ขึ้นอยู่กับว่าแสงนั้นมีออกซิเจนหรือไม่มีออกซิเจน โดยการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงในการดูดซับแสงเหล่านี้ ระบบจะสามารถระบุการเปลี่ยนแปลงของออกซิเจนในเลือดและการไหลเวียนของเลือดในสมองได้
มันทำงานอย่างไร
อุปกรณ์ NIRS ทั่วไปประกอบด้วย:
ตัวปล่อยแสงอินฟราเรดเข้าสู่สมอง
เครื่องตรวจจับที่ทำหน้าที่จับแสงหลังจากที่ผ่านเนื้อเยื่อสมองไปแล้ว
ปริมาณแสงที่ดูดซับจะเผยให้เห็นปริมาณ ฮีโมโกลบิน ที่มีออกซิเจนสูง (HbO)และ ฮีโมโกลบิน ที่มีออกซิเจนต่ำ (HbR)ซึ่งจะช่วยให้ทราบถึงการไหลเวียนของเลือดและกิจกรรมของสมอง ทำให้สามารถตรวจสอบการตอบสนองของส่วนต่างๆ ของสมองระหว่างทำกิจกรรมต่างๆ เช่น การอ่านหนังสือ การแก้ปัญหา หรือแม้แต่ขณะอยู่ภายใต้การดมยาสลบ
การประยุกต์ใช้ในการแพทย์สมัยใหม่
การตรวจติดตามการทำงานของสมอง : ในปัจจุบัน fNIRS ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยด้านประสาทวิทยาโดยเฉพาะในทารก เด็ก และผู้ป่วยที่ไม่สามารถเข้ารับการสแกน MRI ได้
การวินิจฉัยโรคหลอดเลือดสมองและการบาดเจ็บที่สมอง : การวัดการเปลี่ยนแปลงของระดับออกซิเจนจะช่วยระบุบริเวณที่มีการไหลเวียนเลือดบกพร่อง
การวิจัยพัฒนาการทางประสาท : ใช้เพื่อศึกษาภาวะต่างๆ เช่นโรคออทิสติกสเปกตรัม (ASD)หรือADHDในเด็ก
การตรวจติดตามการผ่าตัด : ช่วยให้แน่ใจว่าสมองได้รับเลือดอย่างเพียงพอในระหว่างขั้นตอนต่างๆ เช่น การผ่าตัดหัวใจ
สุขภาพจิต : การศึกษาบางกรณีใช้ fNIRS เพื่อประเมินภาวะซึมเศร้า ความวิตกกังวลและการเสื่อมถอยของความสามารถในการรับรู้
ข้อดีของเทคโนโลยีอินฟราเรด
ไม่รุกรานและไม่เจ็บปวด
พกพาสะดวกและใช้งานง่าย
การตรวจสอบแบบเรียลไทม์
ปลอดภัยด้วยการใช้แสงพลังงานต่ำ
อนาคตของการตรวจติดตามสมอง
ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องในด้านความไวของเซ็นเซอร์ การวิเคราะห์ข้อมูล และการย่อขนาดอุปกรณ์ เทคโนโลยีอินฟราเรดจึงคาดว่าจะกลายเป็นเครื่องมือหลักทั้งในทางคลินิกและการวิจัยระบบ fNIRS ที่สวมใส่ได้กำลังอยู่ในระหว่างการพัฒนา ซึ่งอาจช่วยให้สามารถตรวจสอบสมองได้แบบเรียลไทม์นอกโรงพยาบาลและห้องปฏิบัติการ
การตรวจติดตามการไหลเวียนของเลือดในสมองโดยใช้แสงอินฟราเรดเป็นตัวอย่างที่ดีว่าเทคโนโลยีสามารถช่วยเพิ่มความเข้าใจเกี่ยวกับสมองของเราได้อย่างไร ด้วยการให้การเข้าถึงข้อมูลสำคัญอย่างปลอดภัยและไม่รุกราน นวัตกรรมนี้เปิดประตูสู่อนาคตในด้านประสาทวิทยา จิตวิทยาและการแพทย์เฉพาะบุคคลซึ่งนำไปสู่อนาคตที่สามารถติดตามและปกป้องสุขภาพของสมองได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าที่เคย