无线分布式近红外光谱监测系统WDA-NIRS
"无线分布式近红外光谱采集系统(WDA-NIRS)是一种便携式、超紧凑型的连续波(CW)近红外光谱系统,特别适合进行多部位同步的血流动力学监测。该系统基于修改后的比尔-朗伯定律在线计算血红蛋白浓度的变化,并利用空间分辨光谱法计算组织氧合指数。系统由多达七个信号采集单元组成,这些单元小到可以轻松固定在身体的任何部位,并通过PC基站进行远程同步。" 正文: 近红外光谱(NIRS)是一种非侵入性的光学成像技术,用于测量生物组织内的血氧水平和血液流量。WDA-NIRS系统作为NIRS的一种创新应用,解决了传统NIRS设备的便携性和多部位监测的难题。其核心优势在于它的无线分布式特性,使得在多个位置同时监测血流动力学成为可能,这对于医疗研究和临床实践具有重要意义。 无线分布式采集系统(WDA-NIRS)采用了连续波技术,这是一种不依赖于脉冲激发的NIRS方法,可以连续不断地提供数据,便于实时监控。基于修改后的比尔-朗伯定律,系统能够分析近红外光在组织中的吸收变化,从而推算出血红蛋白的浓度变化。血红蛋白是血液中主要的氧气载体,其浓度变化反映了组织的氧合状态。 此外,WDA-NIRS还利用了空间分辨光谱法来计算组织氧合指数,这种方法考虑了光在组织内的传播路径和吸收差异,提高了对局部氧合状态评估的准确性。这为评估脑部、肌肉或其他器官的氧合状况提供了可靠的手段,特别是在手术、康复或运动生理研究中。 系统设计上,WDA-NIRS由最多七个信号采集单元构成,每个单元都小巧轻便,可以方便地贴附在人体的不同部位。这些单元通过无线方式与中央PC基站连接,确保所有数据同步且无延迟。这种设计极大地扩展了NIRS的应用范围,不再局限于单一点的测量,而是能够在多个点同时进行监测,增加了研究的复杂性和深度。 在实际应用中,WDA-NIRS可能被用于新生儿监护,监测脑部的血流变化;在手术中,可以帮助医生实时了解病人的局部供氧状况;在运动科学领域,可以分析运动员在训练或比赛中的肌肉氧合情况,优化训练计划。WDA-NIRS的出现为医学研究和临床实践带来了新的工具,促进了对体内生理过程的深入理解和实时监控。
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