Запись активности мозга с помощью лазерного луча - Онлайн газета "Новости Москвы и области"

Профессор Калифорнийского технологического института в сотрудничестве с исследователями из Университета Южной Калифорнии впервые продемонстрировал новую технологию визуализации человеческого мозга с помощью лазерного света и ультразвуковых звуковых волн.

Технология, известная как фотоакустическая компьютерная томография, или PACT, была разработана Лихонгом Вангом, профессором медицинской инженерии и электротехники Бреном, как метод визуализации тканей и органов. Предыдущие версии технологии PACT были показаны способными отображать внутренние структуры тела крысы; PACT также способен обнаруживать опухоли в груди человека, что делает его возможной альтернативой маммографии.

Теперь Ван внес дальнейшие улучшения в технологию, которые сделали его настолько точным и чувствительным, что он может обнаруживать даже незначительные изменения количества крови, проходящей через очень крошечные кровеносные сосуды, а также уровня оксигенации этой крови. Поскольку при выполнении когнитивных задач кровоток увеличивается в определенных областях мозга — например, кровоток увеличивается в зрительной коре, когда вы смотрите фильм — устройство, показывающее изменения концентрации в крови и оксигенации, может помочь исследователям и медицинским работникам контролировать активность мозга. . Это называется функциональной визуализацией .

«При визуализации груди вы просто хотите увидеть кровеносные сосуды, потому что они могут выявить наличие опухоли [опухоли выделяют химические вещества, которые стимулируют образование кровеносных сосудов]», — говорит Ван. «Но функциональное изменение отображаемой мозговой активности — это всего лишь несколько процентов изменения исходного сигнала. Это более чем на порядок сложнее измерить».

Ранее такой вид изображений проводился только с помощью аппаратов функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), в которых используются радиоволны и магнитные поля, которые в 100000 раз сильнее магнитного поля Земли.для контроля уровня кислорода в крови. Машины работают хорошо и представляют собой отработанную технологию, но у них есть некоторые недостатки. Во-первых, они очень дорогие и стоят несколько миллионов долларов каждый. Еще одним недостатком является то, что сильные магнитные поля, создаваемые аппаратом, требуют особых мер предосторожности, поскольку железосодержащие предметы, такие как некоторые медицинские инструменты, а также хирургические имплантаты, могут быть вытянуты аппаратом с большой силой. «Аппарат МРТ также требует наличия пациента. помещать в узкую трубку во время визуализации, что может быть неудобно для людей с клаустрофобией.

Напротив, технология Ванга намного проще, дешевле и компактнее и не требует помещения пациента внутрь аппарата.

Он работает, направляя импульс лазерного света в голову. Когда свет проходит через кожу головы и череп, он рассеивается через мозг и поглощается переносящими кислород молекулами гемоглобина в красных кровяных тельцах пациента. Энергия, которую молекулы гемоглобина улавливают от света, заставляет их вибрировать ультразвуком. Эти колебания проходят через ткань и улавливаются массивом из 1024 крошечных ультразвуковых датчиков, размещенных вокруг головы. Затем данные с этих датчиков собираются компьютерным алгоритмом в трехмерную карту кровотока и оксигенации по всему мозгу.

от psoradmin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Adblock
detector