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用于现场检测脑部损伤的经济型手持设备

http://cn.newmaker.com 11/26/2009 12:24:00 PM Barbara Goode

图：图中显示的Infrascanner系统包括一个Windows Mobile PDA，该PDA通过无线蓝牙方式连接到一个手持传感设备。

每年，单是美国就大约有200万人会患上脑震荡，其后果往往是严重的神经损伤甚至是死亡。“很多时候，人们往往并不能意识到自己已经患上了脑震荡，因为他们的意识依然清醒。”美国颅脑损伤协会首席执行官Liz Giordano说。检查失败，以及在病发的头一个小时内不能正确处理颅内血肿（脑出血），都将会造成致命性的后果，而精确诊断脑出血的最好方法——计算机断层扫描（CT），通常在像滑雪场或战场等类似的户外地区是无法提供的。

位于美国费城的InfraScan公司生产的一种便携式近红外设备，其成本大约仅为CT扫描仪成本的1％，它将为现场脑部损伤检测带来极大的方便。该设备采用电池供电，小巧轻便，非常适合外诊应用。目前，它已经获得了Giordano的批准，并正在等待FDA的批准。急诊的医务技术人员可以携带这种便携式检测设备，从而能够更早地对头部损伤的患者进行诊断，最大可能地避免产生严重性后果。InfraScan是一家初创公司，其技术带头人包括著名的激光医学先驱、美国国家科学奖章获得者Britton Chance、美国贝勒医学院的Claudia Robertson，以及来自美国德雷塞尔大学的一个创业团队。

据悉，InfraScan公司生产的这种便携式设备，只需要两分钟就能完成对人体头部的扫描。“该系统用于测量位于左脑和右脑的所有四个主要脑分区（额叶、颞叶、顶叶和枕叶），共产生8个测量结果。”InfraScan公司总裁兼首席执行官Baruch Ben Dor说。该设备能够测量出左脑与右脑对光吸收的差别。通常情况下，左脑和右脑对光的吸收是对称的。但是，当脑组织中有出血情况时，受伤组织对光的吸收就会增加，而对光的反射量则会减少。该系统会将这些数据传送给医务人员，并且还会显示出左、右脑之间的光密度数值差异，而这个数值是与脑出血量成正比的。这样，医务人员便可以很及时地掌握患者的损伤情况。

该便携式设备包括两大主要部分：一个传感器系统和一个商用的、运行专用软件的个人数字助理（PDA）。其中传感器包括一个I 类808nm二极管激光器，安装在距离一个硅光探测器1.5英寸的地方，硅光探测器被一个近红外带通光滤波器所覆盖。激光通过一根光纤传输到组织中，探测器通过另一根光纤读取信号。将光源和探测器分开，可以对宽度为0.6英寸范围内的组织进行近红外光谱吸收测量，测量深度刚好超过1英寸。然后系统将信号数字化，并将数据通过无线（蓝牙）方式传送到PDA上。对于这个专用PDA的使用，医务人员在使用前要接受培训，此外一旦用户操作出现一些常见错误的话，PDA上运行的软件也会检查信号，并向用户发出报警。由于该系统是一个便携式手持设备，因此在病人晕倒不能移动的情况下，也可以完成脑部扫描检查。

目前，Infrascanner公司的这款便携式手持设备已经获得了欧洲的CE认证，并且最近已经在美国国内以及海外等多家医疗机构完成了临床试验。

除了现场应用外，该设备还有望用于对重症监护病房（ICU）中的病人进行重复扫描，以发现延误的血肿。这种应用也非常有吸引力，因为CT扫描不仅昂贵，而且也会为患者带来大剂量的辐射。此外，这项新技术还可用于监测脑中风患者和其他有血液流动障碍的患者。

参考文献：
H. Yoshioka et al., Optics Express 17(11) p. 8919 (May 25, 2009).

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