تكنولوجيا لقياس تدفق الدم بالدماغ عبر الضوء

قام مهندسو الطب الحيوي في جامعة كاليفورنيا الأميركية، بتطوير آلية جديدة لقياس تدفق الدم في الدماغ البشري، والتي يُمكن استخدامها لدى المرضى المصابين بالسكتة الدماغية أو الإصابة الدماغية الأخرى، مبينين أن الآلية الجديدة المستندة إلى تقنية الكاميرا الرقمية التقليدية، يمكنها أن تكون أرخص وأقوى من الطرق السابقة.
وبحسب موقع Science daily، فإنه إذا تم تسليط الضوء على الترسبات، فإن جزيئات الضوء، أو الفوتونات، ستكون منتشرة في اتجاهات مختلفة، إذ تدعى هذه الآلية التجريبية
ب«diffuse correlation spectroscopy» أو التحليل الطيفي الارتباطي المنتشر، وتستخدم أساسا لرؤية ما بداخل جمجمة الفرد. كما يتم تسليط ضوء الليزر على الجمجمة
والدماغ، ومع مرور الفوتونات عبر الجمجمة والدماغ، فإنها تنتشر بناء على الدم
والأنسجة، بحيث يتم وضع جهاز كاشف في أي مكان على الرأس، وخلاله تجد الفوتونات طريقا إلى خروجها مرة أخرى، والذي يعمل على تحديد تقلبات الضوء وفقا لحركة الدم.
آلية تقنية
أبان التقرير أن إشارة الضوء ضعيفة جدا، وكلما عبرت أكثر خلال الجمجمة وأنسجة الدماغ، كلما أصبحت أضعف أكثر، ولذلك فإن آلية التحليل الطيفي الارتباطي المنتشر تتطلب عددا من أجهزة كشف حاسبة إشارات الفوتونات الغالية والحساسة، لتعزيز قوة الضوء الداخل، وهو ما يزيد من خطورة إصابة المرض بحروق جلدية. ولفت التقرير إلى أن فريق البحث قام باتخاذ منهجية مختلفة، معتمدة على حقيقة أن موجات الضوء المتداخلة تلك ستعزز أو تلغي بعضها بعضا، مثل التموجات المتداخلة في البركة، بحيث قاموا بتقسيم شعاع الضوء إلى «عينة» ومسارات «مرجعية»، ويدخل شعاع العينة في رأس المريض،
وشعاع آخر مرجعي أقوى يدخل في جهاز الكشف، مما يزيد من قوة الإشارة، أي أنه بدلا من الحاجة إلى 20 جهاز كاشف حاسب للفوتونات مكلفة، فإن الباحثين سيستخدمون رقاقة كاميرا رقمية واحدة معتمدة على السيموس CMOS، وهي لا تكلف كثيرا.