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ISS和伊利诺伊大学研究睡眠呼吸暂停
伊利诺伊州香槟 - December 21, 2003 - 医学研究界对于阻塞性睡眠呼吸暂停综合症 (OSAS) 逐渐增长的兴趣为研究使用由伊利诺伊大学和ISS公司开发的近红外技术提供了机会
该技术OxiplexTS™——一款非侵入式近红外组织血氧仪——将会被用于研究三个睡眠诊所中受试者的大脑血管健康。这项科学工作是由Antonios Michalos博士带领,他隶属于伊利诺伊大学荧光动力学实验室和ISS。该项目的资助经费来自美国国立卫生研究院所属的国家神经疾病和中风研究所。
Michalos是一位内科医生/生理学家,他在2003年完成了一项简短的前导研究,以资助他的这项最新工作。在那个前导研究期间,Michalos发现通过让受试者进行呼吸练习,他能够检查他们大脑脉管系统的健康状况。随后他可以利用OxiplexTS™收到的数据对OSAS患者、健康受试者和打鼾者进行分组。
“我们的前导研究说明了我们最终可以使用OxiplexTS™这样的近红外仪器对患者的脑血管健康进行诊断。”Michalos说道。
他还补充说:“这项睡眠呼吸暂停研究能够建立在之前工作的基础上继续发展。我们将能够在夜间睡眠研究期间对受试者监测。对于睡眠科医生来说,大脑的血管健康信息将被添加到他们的受试者数据数组中,这是之前没有的功能。”
据估计有超过1800万美国人患有OSAS。它是一种呼吸障碍,特征是在睡眠期间发生短暂的呼吸中断。它在病人身上的表现为疲惫、白天嗜睡、头疼,并可以导致心脑血管健康风险这样的后果。它通常由医生在称为多导睡眠图 (PSG) 的夜间睡眠研究中被诊断。
目前睡眠实验室中可用的PSG设备给了有关许多生理系统的重要信息,但并不产生大脑如何应对睡眠呼吸暂停期间呼吸供给减少的相关信息。伊利诺伊大学和ISS都希望能够找到大脑反应与该器官总体血管健康的关系。
Michalos已经为ISS仪器设计了一个特殊的传感器,在睡眠研究期间使用。如果这项研究会对有兴趣研究脑血管健康的医疗专业人员提供重要信息,那么ISS的职责之一将会是创造可以被睡眠研究人员和其他使用OxiplexTS™的人员使用的软件。
这款仪器会使用近红外光将激活的大脑区域定位在几毫米内并重新构造一个大脑的功能图。这个设备的实际应用是什么呢?让我们假设有一个人因为车祸而遭到大脑损伤,导致了左手暂时失去控制。医生可以使用功能磁共振成像 (fMRI) 机器来定位受损区域。这款仪器非常昂贵而且需要一支训练有素的团队人员进行操作。除此之外,该病人需要在测试期间静止站立约20~30分钟,这对于小孩这样的人来说是一个非常困难的姿势。
ISS的目标是开发一款便于使用且相对便宜的仪器。该仪器室任何创伤中心医生和医护人员都能够在病人身上进行初步测试。这款仪器甚至可以取代一些目前使用功能磁共振成像完成的测试,因此节约了时间并减少了总体的医疗保健成本。大脑成像可以根据需要重复多次。实际上,该仪器的辐射水平不会对病人产生任何伤害和危险,因为它使用了仅发射几毫瓦的近红外光源。
这款新仪器会使用为血氧计开发的基本技术。100 MHz强度调制的近红外光被带到了光纤电缆的头部。探头上会有多达32个不同的光纤,与每个探测器之间的距离不同,以提供发生大脑活动区域的3D定位。在该项目的阶段一,我们会修改两个ISS开发的血氧仪,用于组装一个仪器雏形。我们将制造两个光学探头以及用于控制32个光源的电路。该仪器的3D功能会在伊利诺伊大学的志愿者身上进行初步测试,这项技术原先就是由该学校荧光动力学实验室的科学家在Enrico Gratton教授的指导下提出并开发的。