利用近红外光谱法测量脑血氧浓度

利用近红外光谱法测量脑血氧浓度 摘 要 脑血氧浓度测量仪能提供有价值的、甚至包括麻醉过程中的颅内血氧浓度信息，可以广泛用于心血管手术、神经外科的血管内手术、脑意外的急救、心脏骤停后大脑复苏的治疗等情况下。该仪器无创伤、操作简单。 本系统是在对原系统进行了理论分析，并且通过大量的实验后重新设计而得出的。本系统主要解决了原系统信噪比低和抗干扰能力不强的缺点，通过实验得到了不错的实验数据，解决了原系统由于实验数据噪声大而不能对数据模型进行标定的困难，对数据模型进行了初步的标定。 尽管近红外光谱技术的发展使脑血氧浓度测量仪的临床水平大大提高，但该仪器仍有诸多不足。首先，仪器只能安放在头部没有头发的部位。使用时一般放置在前额上，检测到的是大脑额叶局部的而不是全脑的血氧饱和度。当大脑另一边发生病灶性缺血时，放置在前额上的传感器不能显示脑血氧的变化。其次，头皮、颅骨解剖结构上的差异事实上对测量有重要影响，虽然可以通过增加光源的数量部分地扣除其影响，但一个依赖于测量对象的头皮和颅骨的信号成分始终存在。因此脑血氧浓度测量仪的精确标定变得困难。究其原因，恐怕是脑组织模型不够完善：血容量参数未知，即脑组织内动脉、静脉和毛细血管的比例对结果有影响但无法准确得到，从而使得测量只能考察血氧浓度的变化量说明定性的结果。 由于各种原因，该系统尚有很多不足。建议从以下几方面考虑改进仪器： 1.进一步完善脑组织模型，为仪器的精确标定提供理论上的依据和指导； 2.研究更可靠的标定方法，提高标定的准确性和精度； 3.增加光源数量，尽可能去除血红蛋白之外的成分对测量结果的影响，提高测量精度； 4.进一步改进传感器的设计，使之可以深入头发，在脑部的各个部位都可以进行测量 5.解决由于电源问题而给系统带来的干扰问题。 6.由大量病例，研究病变的大脑与健康的大脑血氧浓度变化的区别，作脑健康预测方面的研究。 7.将脑血氧浓度变化的测量与脑功能的研究联系起来，探索脑内神经元的活动与脑的高级功能的联系。