Skatiens smadzenēs ar gaismu

Jauna neinvazīva diagnostikas tehnoloģija varētu sniegt ārstiem vienu no vissvarīgākajām smadzeņu veselības pazīmēm: skābekļa piesātinājumu. Izgatavojis Izraēlas uzņēmums ar nosaukumu OrNim Šī tehnoloģija, ko sauc par mērķoksimetriju, varētu darīt to, ko nevar standarta pulsa oksimetri, un šī tehnoloģija ir paredzēta izmēģinājumiem ar pacientiem ASV slimnīcās.





Domu lasītājs: OrNim mērķa oksimetrijas zonde (iepriekš) pielīp pie galvas ādas, lai uzraudzītu skābekļa līmeni noteiktos smadzeņu apgabalos.

Standarta pulsa oksimetrs tiek piesprausts uz pirksta vai auss ļipiņas, lai izmērītu skābekļa līmeni zem ādas. Tas darbojas, raidot gaismas staru caur asinsvadiem, lai izmērītu gaismas absorbciju ar skābekli saturošu un deoksigenētu hemoglobīnu. Šī informācija ļauj ārstiem nekavējoties uzzināt, vai skābekļa līmenis pacienta asinīs palielinās vai samazinās.

Pirms pulsa oksimetru izstrādes vienīgais veids, kā izmērīt skābekļa piesātinājumu, bija paņemt asins paraugu no artērijas un analizēt to laboratorijā. Nodrošinot tūlītēju, neinvazīvu skābekļa padeves mērījumu, pulsa oksimetri mainīja anestēziju un citas medicīniskās procedūras.



Lai gan pulsa oksimetri ir kļuvuši precīzi un uzticami, tiem ir galvenais ierobežojums: tie nevar izmērīt skābekļa piesātinājumu noteiktās vietās dziļi ķermeņa iekšienē. Tā kā pulsa oksimetri mēra tikai kopējo skābekļa līmeni asinīs, tie nevar kontrolēt skābekļa piesātinājumu noteiktā reģionā. Tas ir īpaši problemātiski smadzeņu traumu gadījumā, jo smadzeņu piesātinājums ar skābekli var atšķirties no pārējā ķermeņa.

Informācija par oksigenāciju konkrētos smadzeņu reģionos būtu vērtīga neirologiem, kuri uzrauga smadzeņu traumu cietušu pacientu, jo to varētu izmantot lokalizētu hematomu meklēšanai un tūlītējai hemorāģiskā insulta paziņošanai. Kad notiek insults, kādai smadzeņu zonai tiek atņemtas asinis un līdz ar to skābeklis, taču nav tūlītēja veida, kā noteikt lēkmes rašanos.

CT un MRI skenēšana sniedz momentuzņēmumu par audu bojājumiem, taču tos nevar izmantot nepārtrauktai uzraudzībai. Var būt arī ļoti grūti veikt šādu skenēšanu pacientiem bezsamaņā, kas ir savienoti ar dzīvības uzturēšanas ierīcēm.



Veids Smits, Kalifornijas Universitātes Sanfrancisko neirologs un OrNim padomnieks, norāda, ka, lai gan kardiologiem ir ierīces, lai detalizēti uzraudzītu sirdis, neirologiem nav līdzvērtīga instrumenta. Smits saka, ka ar smadzeņu ievainotiem pacientiem jaunākie sasniegumi ir akli.

OrNim jaunajā ierīcē tiek izmantota tehnika, ko sauc par ultraskaņas gaismas marķēšanu, lai izolētu un uzraudzītu audu zonu cukura kuba lielumā, kas atrodas no 1 līdz 2,5 centimetriem zem ādas. Zonde, kas atrodas uz skalpa, satur trīs dažādu viļņu garumu lāzera gaismas avotus, gaismas detektoru un ultraskaņas izstarotāju.

Lāzera gaisma izkliedējas caur galvaskausu un apgaismo audus zem tā. Ultraskaņas emitētājs sūta ļoti virzītus impulsus audos. Impulsi maina audu optiskās īpašības tādā veidā, ka tie modulē lāzera gaismu, kas pārvietojas caur audiem. Faktiski ultraskaņas impulsi iezīmē noteiktu audu daļu, kas jānovēro detektoram. Tā kā ultraskaņas impulsu ātrums ir zināms, uzraudzībai var izvēlēties noteiktu dziļumu.



Modulēto lāzera gaismu uztver detektors un izmanto audu krāsas aprēķināšanai. Tā kā krāsa ir tieši saistīta ar asins piesātinājumu ar skābekli (piemēram, arteriālās asinis ir spilgti sarkanas, bet venozās asinis ir tumši sarkanas), to var izmantot, lai secinātu par audu piesātinājumu ar skābekli. Mērījums ir absolūts, nevis relatīvs, jo krāsa ir hemoglobīna spektrālās absorbcijas indikators, un to neietekmē galvas āda.

Dziļākas vietas varētu apgaismot ar spēcīgākiem lāzera stariem, bet gaismas intensitāte ir jāsaglabā tādā līmenī, kas netraumētu ādu. Ņemot vērā tehnoloģijas pašreizējo 2,5 centimetru praktisko dziļumu, tā ir vislabāk piemērota smadzeņu augšējo slāņu uzraudzībai. Smits ierosina, ka šo tehnoloģiju varētu izmantot, lai uzraudzītu noteiktas asinsvadu kopas.

Lai gan tehnoloģija ir paredzēta noteiktas zonas uzraudzībai, to var izmantot arī visas smadzeņu puslodes uzraudzībai. Izmērot jebkuru smadzeņu apgabalu, var iegūt labāku informāciju par visu smadzeņu piesātinājumu ar skābekli, nekā to iegūtu pulsa oksimetrs citur uz ķermeņa. Hiltons Kaplans, Dienvidkalifornijas Universitātes Medicīnas ierīču izstrādes centra pētnieks, saka: Ja šī tehnoloģija ļauj mums faktiski izmērīt dziļi iekšā, tad tas ir liels uzlabojums salīdzinājumā ar gadu desmitiem ilgo ādas versiju ierobežojumiem.



Mihals Balbergs, OrNim izpilddirektors un līdzdibinātājs, domā, ka galu galā var būt iespējams izvietot zondes blokus uz galvas, lai iegūtu smadzeņu skābekļa topogrāfisko karti. Laika gaitā smadzeņu apgādi ar skābekli var uzskatīt par kritisku parametru, kas regulāri jāuzrauga. Balbergs saka: Mūsu attīstība ir vērsta uz jaunas smadzeņu dzīvības pazīmes izveidi, kas tiks izmantota, lai uzraudzītu jebkuru pacientu, kurš ir bezsamaņā vai anestēzijā. Mēs uzskatām, ka tas ietekmēs pacientu vadību nākamajā desmitgadē tādā veidā, kas ir salīdzināms ar pulsa oksimetriem.

Michael Chorost attiecas uz medicīnas ierīcēm Tehnoloģiju apskats . Viņa grāmata par kohleārajiem implantiem, Pārbūvēta: kā kļūstot par daļu no datora, es padarīju mani cilvēcīgāku , tika publicēts 2005. gadā.

paslēpties