非侵入性低成本深层组织血流测量与集成的扩散光斑对比光谱学
Arindam Biswas1, Penaz Parveen Sultana Mohammad1, Sadhu Moka1
1Department of Electrical Engineering, University of South Florida, Tampa, FL, United States.
Frontiers in neuroergonomics
|January 18, 2024
概括
综合扩散光斑对比光谱 (iDSCS) 提供了一种低成本,简化的方法来测量深层组织的血流. 这种新的光学传感器使用光二极管进行敏感的探针级血流量定量,从而实现无线应用.
科学领域:
- 生物医学光学 生物医学光学
- 医疗器械 医疗器械 医疗器械
- 生理监测 生理监测
背景情况:
- 扩散相关谱法 (DCS) 是一种标准的非侵入性技术,用于量化深层组织的血流.
- 传统的DCS系统是昂贵的,依赖于单光子计数器和重的光纤.
- 新兴的方法,如扩散光斑对比分析 (DSCA) 和光斑对比光谱学 (SCOS),旨在简化血液流量测量.
研究的目的:
- 引入和演示集成的扩散光斑对比光谱 (iDSCS),一种用于探针级定量组织血流测量的新型光学传感器.
- 为血流监测提供一种简化,低成本的传统DCS替代方案.
- 与传统的DCS相比,评估iDSCS设备的灵敏度和动态范围.
主要方法:
- 开发一个iDSCS光学传感器,利用分散斑点对比分析.
- 在光伏模式中使用标准光二极管来整合光子强度波动.
- 使用定制电子电路在多个持续时间内进行光子强度集成,与DCS的高频光子计数不同.
- 在人类前臂上进行实验,以评估深层组织血液流量测量能力.
主要成果:
- 该iDSCS设备显示对深层组织血流的敏感性.
- 性能指标 (灵敏度和动态范围) 与传统的DCS仪器进行了比较.
- 据证明,iDSCS系统对于定量血液流量测量是有效的.
结论:
- 该iDSCS系统为探针级定量血液流量测量提供了可行,低成本和紧的解决方案.
- 开发的技术有可能实现无线深层组织血流监测.
- iDSCS在可访问的生理监测仪器仪表方面取得了重大进展.
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