เซ็นเซอร์ออปติคัลนำเสนอการตรวจสอบความดันในกะโหลกศีรษะแบบไม่รุกราน

เซ็นเซอร์ออปติคัลนำเสนอการตรวจสอบความดันในกะโหลกศีรษะแบบไม่รุกราน

การบาดเจ็บที่สมองเป็นสาเหตุสำคัญของการเสียชีวิตและความพิการ เมื่อผู้ป่วยเข้ารับการ A&E หรือหน่วยดูแลผู้ป่วยวิกฤตทางระบบประสาทที่มีอาการบาดเจ็บที่ศีรษะ พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในการประเมินความรุนแรงของการบาดเจ็บคือความดันในกะโหลกศีรษะ (ICP) เนื่องจาก ICP ที่เพิ่มขึ้นนั้นเกี่ยวข้องเป็นพิเศษกับผลลัพธ์ที่ไม่ดี อย่างไรก็ตาม การวัด ICP ในปัจจุบันเป็นกระบวนการ

ที่มีการบุกรุกสูง

ได้บรรยายถึงการทำงานของทีมในการออกแบบเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ออปติคัลที่ไม่รุกล้ำสำหรับการวัดค่า ICP แบบไดนามิก การวัด ICP ต้องให้ศัลยแพทย์เจาะรูในกะโหลกศีรษะของผู้ป่วยและใส่ตัวแปลงความดัน (สลักเกลียว ICP) นอกจากจะเป็นหัตถการที่ไม่ใช่การรักษาที่รุกรานมากที่สุดวิธีหนึ่งแล้ว 

ก็ไม่สามารถดำเนินการ ณ จุดที่เกิดอุบัติเหตุได้ และมีความเสี่ยงสูงที่เกี่ยวข้อง “การแทงทรานสดิวเซอร์เข้าไปในสมองของคุณมีความเสี่ยง เช่น เลือดออก น้ำไขสันหลังรั่ว หรือติดเชื้อ และต้องใช้ศัลยแพทย์ระบบประสาทผู้เชี่ยวชาญในการผ่าตัด จำเป็นต้องมีการตัดสินใจเชิงวัดว่าผู้ป่วยต้องการสลักเกลียว 

หรือไม่”ด้วยเหตุนี้ จึงมีความพยายามในการวิจัยอย่างมากเพื่อพัฒนาวิธีการตรวจสอบ ICP (nICP) แบบไม่รุกล้ำ อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบันยังไม่มีการวัดไดนามิกเชิงปฏิบัติที่สามารถระบุค่า ICP สัมบูรณ์ในหน่วย mmHg ได้อย่างรวดเร็ว “วิสัยทัศน์ของเราคือการมีจอภาพ ICP แบบสแตนด์อโลนที่ไม่รุกราน

โดยสมบูรณ์ อุปกรณ์ดังกล่าวจะถูกวางไว้บนหน้าผากและจะตรวจสอบ ICP อย่างต่อเนื่องในจำนวนที่แน่นอน รวมทั้งแสดงแนวโน้ม ICP แบบกราฟิกระหว่างการตรวจสอบ” Kyriacou กล่าว “วิสัยทัศน์ของการวิจัยนี้คือการสร้างเทคโนโลยีก่อกวนที่จะมาแทนที่จอภาพที่รุกรานมากที่สุดในการปฏิบัติทางคลินิก”

การตรวจจับด้วยแสงในการสร้างเครื่องตรวจจับ และเพื่อนร่วมงาน พร้อมด้วยพันธมิตรทางคลินิกจาก ได้พัฒนาเซ็นเซอร์ออปติคอลโดยใช้โฟโตพลีธีสโมกราฟี (PPG) ซึ่งใช้แสงเพื่อวัดความผันแปรของปริมาณเลือด อุปกรณ์ดังกล่าวจะปล่อยแสงอินฟราเรดใกล้ที่ความยาวคลื่นต่างๆ เข้าไปในกะโหลกศีรษะ 

และสัญญาณ

แสงที่สะท้อนออกมาจะถูกตรวจจับโดยโฟโตไดโอดที่อยู่ใกล้เคียงและระยะไกล โฟโตไดโอดที่อยู่ใกล้เคียงจะตรวจจับสัญญาณ PPG ผิวเผินที่เกิดจากชั้นของหน้าผากหรือหนังศีรษะ สิ่งเหล่านี้สามารถลบออกจากสัญญาณ PPG ที่อ่านโดยโฟโตไดโอดส่วนปลาย ซึ่งจะตรวจจับโฟตอนจากส่วนลึกเข้าไป

ในสมอง ในขั้นตอนแรกในการประเมินเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ที่พัฒนาขึ้นและความสามารถของสัญญาณแสงที่ได้มาเพื่อสะท้อนการเปลี่ยนแปลงใน ICP ทีมวิจัยได้ทำการประเมินในหลอดทดลองโดยใช้ภาพหลอนสมองที่สร้างขึ้นเอง  อธิบายว่านี่เป็นขั้นตอนที่จำเป็น เนื่องจาก

“เห็นได้ชัดว่าเราไม่สามารถรับสมัครอาสาสมัครและใส่หัวของพวกเขาเข้าไปประเมินเซ็นเซอร์ก่อนการทดลองทางคลินิก” นักวิจัยได้สร้างภาพลวงตาของสมองที่รวมหลอดเลือดที่มีการไหลเป็นจังหวะและบรรจุไว้ภายในห้อง (ซึ่งเป็นตัวแทนของหนังศีรษะ) ที่สามารถรับแรงดันได้

พวกเขาวางเซ็นเซอร์ออปติคอลไว้บนพื้นผิวด้านบน และเพิ่มความดันภายในห้องจาก 10 เป็น 40 mmHg (ความดันในกะโหลกศีรษะเป็นที่สนใจของศัลยแพทย์ระบบประสาท) การเปลี่ยนแปลงแรงดันทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนใน PPG ที่บันทึกไว้ กุญแจสู่ความสำเร็จของอุปกรณ์  

คือการรู้ว่าคุณสมบัติใดในการติดตาม PPG ที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการเปลี่ยนแปลงใน ICP นักวิจัยได้ตรวจสอบคุณสมบัติต่างๆ และพบว่ามีสองประการที่ต้องพึ่งพาแรงกดดันเป็นอย่างมาก จากนั้นจึงใช้คุณสมบัติทั้งสองนี้เพื่อสร้างแบบจำลองการทำนาย ICP ทีมทำการทดลองในหลอดทดลองสามครั้ง

และเห็นข้อตกลงที่ยอดเยี่ยมระหว่างการอ่านค่า ที่รุกราน โดยมีค่าสหสัมพันธ์ระหว่าง สำหรับชุดข้อมูลทั้งสามชุด การค้นพบนี้ทำให้ทีมมีความมั่นใจที่จะทำการ ทดสอบ ในร่างกายกับอาสาสมัครที่มีสุขภาพดี แม้ว่าจะไม่มีการเปรียบเทียบมาตรฐานทองคำในกรณีนี้ แต่พวกเขาสังเกตเห็นแนวโน้มที่มีแนวโน้ม

ซึ่งวัดจาก

อาสาสมัครระหว่างการเอียงตัวและการเคลื่อนที่แบบการศึกษาทางคลินิก ในขั้นตอนล่าสุดของงานวิจัยนี้ นักวิจัยได้ร่วมมือกับโรงพยาบาลรอยัลลอนดอน ซึ่งมีศูนย์การบาดเจ็บทางระบบประสาทที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งในสหราชอาณาจักร เพื่อเริ่มการทดลองทางคลินิกของอุปกรณ์ nICP 

พวกเขาคัดเลือกผู้ป่วยที่มีสลักเกลียวในกะโหลกศีรษะ (มาตรฐานทองคำสำหรับ ICP) เป็นส่วนหนึ่งของการตรวจสอบตามปกติ การศึกษาทางคลินิกนำร่องนี้ซึ่งเริ่มขึ้นในเดือนกุมภาพันธ์ 2019 (หยุดชั่วคราวเมื่อต้นปีนี้เนื่องจากโรคระบาดเกิดขึ้น และตั้งแต่กลับมาเริ่มดำเนินการอีกครั้ง) จนถึงขณะนี้

ได้ประเมินผู้ป่วยแล้ว 21 รายจากเป้าหมาย 40 ราย แบ่งปันผลลัพธ์ในช่วงแรก โดยสังเกตว่า “ผลลัพธ์ค่อนข้างดีเกินจริง” การวิเคราะห์ข้อมูลเบื้องต้นจากผู้ป่วยกลุ่มเล็กๆ เผยให้เห็นความสัมพันธ์สูงระหว่างการวัด และมาตรฐานทองคำ โดยมีข้อผิดพลาด แสดงความไว 95% และความจำเพาะ 97% 

และสหรัฐอเมริกา (กล้องโทรทรรศน์กล้องส่องทางไกลขนาดใหญ่บนภูเขาเกรแฮม) ในช่วงกลางทศวรรษหน้าจะเห็นการเปิดตัวกล้องโทรทรรศน์อวกาศรุ่นต่อไปของนาซ่าที่จะค้นหากาแลคซีที่ค่าเรดชิฟต์สูง ในเวลาเดียวกัน ดาวเทียมสองดวงจะทำแผนที่การแผ่รังสีไมโครเวฟพื้นหลังด้วยความแม่นยำ

อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน ได้แก่ โพรบแอนไอโซโทรปีไมโครเวฟของนาซา (MAP) และดาวเทียมพลังค์ขององค์การอวกาศยุโรป และในปลายทศวรรษนี้ “อาร์เรย์มิลลิเมตรขนาดใหญ่” จะถูกสร้างขึ้นในชิลีเพื่อศึกษาการก่อตัวของดาราจักรที่การเลื่อนสีแดงสูงและการก่อตัวของดาวฤกษ์ในดาราจักรใกล้เคียง

credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100