创伤性脑损伤实时监测的新突破:漫反射光学技术无创监测

来源：生物勘探2021-11-25 08:12

创伤性脑损伤(TBI)是美国死亡和残疾的主要原因之一，平均每天有155人死于与TBI相关的伤害。不小心运动、生产事故或交通事故都可能导致创伤性脑损伤。脑损伤的诊断和评估对于制定脑损伤相关并发症(称为继发性脑损伤)的治疗方案非常重要。这些并发症包括意识水平的变化、记忆障碍、混乱、定向障碍、新的或恶化的癫痫发作、听觉、视觉和情绪并发症。

创伤性脑损伤(TBI)是美国死亡和残疾的主要原因之一，平均每天有155人死于与TBI相关的伤害。不小心运动、生产事故或交通事故都可能导致创伤性脑损伤。

脑损伤的诊断和评估对于制定脑损伤相关并发症(称为继发性脑损伤)的治疗方案非常重要。这些并发症包括意识水平的变化、记忆障碍、混乱、定向障碍、新的或恶化的癫痫发作、听觉、视觉和情绪并发症以及死亡。但目前TBI相关并发症的检测方法仅限于自报症状和功能评估，如Glasgow Coma量表、言语测试、语言测试、认知评估和神经生理测试等，缺乏有效的实时监测手段。

目前临床监测方法有无创和有创两种。在无创监测中，ICU的大部分连续监测仅限于心肺功能的测量，如心脏遥测或动脉血压监测，也有颅内压(ICP)、脑氧分压(PbtO2)或局部脑血流量(rCBF)的多模式监测。侵入性监测方法需要在颅骨上钻一个毛刺孔，增加了出血和感染的风险，严重时会伤及患者。激光多普勒测速仪(LDF)、经颅多普勒超声(TCD)、连续脑电图(cEEG)和热扩散血流(TDF)由于组织体积大、颅骨厚度大、病情发展快，也无法发挥其优势和劣势。

有没有一种非侵入性的方法可以实时监测疾病的进展？先前的研究表明，漫反射光学技术可以连续、无创地测量脑血管中的血流动力学。基于这项技术，美国辛辛那提大学神经与康复医学院对其临床转化能力进行了详细研究。1064nm超导单光子探测器(SNSPD)用于测试定时漫反射相关光谱系统的临床应用，以验证血流监测是否能为TBI监测提供额外的益处。该研究团队在《medRXiv》年以“使用超导纳米线单光子探测器在1064 nm处首次临床应用时间选通扩散相关光谱系统”为题发表了该成果。

研究小组选择了一名因交通事故住院的创伤性脑损伤患者。首先，通过有创多模式颅内监测(MMM)结合其他监测方法(包括ICP、PbtO2、微透析和皮层脑电图等)直接测量rCBF。).创伤后第3天，使用便携式定时漫反射相关光谱系统(TG- DCS)，四个通道均与SNSPD连接，采集1064nm处的反射光子。该研究收集了1小时20分钟的数据和同时记录的MMM测量数据。

研究表明，热重-分散控制系统碱性成纤维细胞因子与TDF碱性成纤维细胞因子之间存在斯皮尔曼系数关系。停用镇静剂后，LG和EG增加得更厉害。神经系统检查后，EG和LG均观察到CBF急剧增加，而TG-DCS BFI和TDF rCBF在再次使用镇静剂后下降。在高分辨率(50 Hz)下，BFI的波动幅度较大。此时，可以观察到类似于与心率相关的脉动流的模式。

为了获得进一步的证据，研究人员从10Hz开始，在保持良好信噪比和时间分辨率的同时，研究了表层和深层BFI的灵敏度。通过比较甘油三酯-分散体BFI的频谱与心率信号的频率，发现甘油三酯-分散体与心率信号之间存在显著的相关性。结果证实，通过TG-DCS可以获得脉动血流，这为TBI监测提供了额外的益处。此外，研究还证明，TG-DCS的采样频率与商用心率监测器相关联，足以解决相关问题。

上述研究是1064nm SNSPD首次用于TG-DCS的临床应用，研究结果证明了1064nm TG-DCS的临床实用性。与传统的CW-DCS相比，TG-DCS具有明显的优势，解决了目前只能通过有创方法获得脑组织内连续、脉动血流的困境。

TG-DCS虽然处于早期阶段，但其临床能力需要完整、系统。然而，目前的研究表明，1064nm定时漫反射相关光谱系统可能是一种便携式、无创、连续的床边CBF监护仪，这将给脑损伤患者带来好消息。(100yiyao.com)

版权声明

本网站标注“来源：百医网”或“来源：bioon”的文字、图片、音视频资料均属于百医网网站版权所有。未经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，否则将承担责任。获得书面授权转载时，必须注明“来源：百医网”。其他来源的文章均为转载。本网站所有转载都是为了传递更多信息。转载不代表本网站的立场。不想被转载的媒体或个人可以联系我们，我们会立即删除。

87%的用户在随时阅读、评论、分享百医网APP。请扫描二维码下载-