นักวิจัยจากATRและRicohในญี่ปุ่นได้ใช้ระบบสเปกโทรสโกปีอินฟราเรดใกล้อินฟราเรด (fNIRS) ที่ทำงานหลายทิศทางสำหรับการสร้างภาพประสาทของมนุษย์ แทนที่จะเพิ่มความหนาแน่นของโพรบบนหนังศีรษะซึ่งไม่สามารถทำได้จริง ทีมงานได้เพิ่มจำนวนเส้นทางแสงที่แสง NIR สามารถนำมาใช้จากแหล่งกำเนิดไปยังเครื่องตรวจจับโดยใช้โพรบเดียว
วิธีการนี้สร้างชุดข้อมูลที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น
และสามารถปรับปรุงการสร้างภาพ 3 มิติของการทำงานของสมองโดยการส่งแสง NIR ไปยังหนังศีรษะและตรวจจับแสงสะท้อน fNIRS สามารถวัดการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของ deoxy- และ oxy-haemoglobin ตามสเปกตรัมการดูดกลืนแสงเฉพาะที่แตกต่างกัน การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกิดขึ้นจากการกระตุ้นเซลล์ประสาทในเยื่อหุ้มสมองและคล้ายกับ MRI เชิงหน้าที่ ให้การวัดทางอ้อมของกิจกรรมของระบบประสาท
ประโยชน์ของ fNIRS รวมถึงการพกพา ต้นทุนต่ำ และความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับประชากรที่แตกต่างกัน เช่น ทารกและผู้ป่วยสูงอายุ เมื่อเทียบกับเทคนิคการถ่ายภาพขนาดใหญ่ เช่น MRI
เอกซเรย์แบบกระจายแสงอุปสรรคอย่างหนึ่งเมื่อใช้ fNIRS คือการกระเจิงที่เกิดขึ้นเมื่อแสง NIR ถูกส่งไปยังเนื้อเยื่อชีวภาพ ซึ่งทำให้การสร้างภาพขึ้นใหม่ทำได้ยาก จำนวนของแหล่งกำเนิดการกระตุ้นในสมองมีจำนวนมากกว่าจำนวนของเครื่องตรวจจับบนหนังศีรษะ และการประมาณตำแหน่งของแหล่งที่มานั้นเป็นงานที่ยาก เมื่อเร็วๆ นี้ การใช้ diffuse optical tomography (DOT) ได้ทำให้สามารถสร้างภาพ 3 มิติได้ อย่างไรก็ตาม DOT ต้องการการวัดที่มีรายละเอียดมากขึ้น เช่น การใช้ตัวตรวจจับที่เว้นระยะห่างเพียง 13 มม.
ขั้นแรก อัลกอริธึม DOT จะสร้างแบบจำลอง
ไปข้างหน้าโดยใช้แบบจำลองทางกายวิภาคของศีรษะ โดยหาว่าแสง NIR เคลื่อนที่ไปอย่างไร การนำโซลูชันนี้กลับด้านและรวมเข้ากับข้อมูลที่วัดได้ทำให้สามารถแสดงภาพ 3 มิติของภาพสมองที่มีประโยชน์ได้
เส้นทางแสงเดินทางน้อยลงการเพิ่มความหนาแน่นของโพรบเป็นปัญหา ต้องใช้เวลานานกว่าในการปรับการสัมผัสหนังศีรษะให้เหมาะสมที่สุด และต้องระบุตำแหน่งของโพรบแต่ละตัวด้วยความแม่นยำสูง ซึ่งจะทำให้ผู้ป่วยมีภาระมากขึ้น
Takeaki Shimokawa, Toshihiro Ishii และกลุ่มวิจัยของพวกเขาได้พัฒนาระบบ fNIRS แบบหลายทิศทางที่สามารถเพิ่มข้อมูลการวัดได้โดยไม่ต้องเพิ่มจำนวนของโพรบ แทนที่จะใช้เส้นทางแสงเดียวจากแหล่งกำเนิดไปยังเครื่องตรวจจับ อุปกรณ์จะสร้างเส้นทางหลายเส้นทางโดยการเปลี่ยนมุมการปล่อยและการตรวจจับ
ระบบมีแหล่งที่มาสี่แหล่งและตัวตรวจจับสี่ตัว โดยมีมุมการปล่อยและการตรวจจับที่แตกต่างกันสี่มุม และสร้างข้อมูลมากกว่า fNIRS แบบทิศทางเดียวถึง 16 เท่า นักวิจัยได้ทดสอบอุปกรณ์ในหัวข้อเดียวที่ทำกริปเพื่อกระตุ้นกิจกรรมในบริเวณสมองที่มีเซ็นเซอร์ ผู้รับการทดลองทำงานเดียวกันระหว่างการสแกน fMRI เพื่อเปรียบเทียบ นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าขณะนี้ระบบไม่สามารถจัดการกับเส้นผมได้ ดังนั้นพวกเขาจึงเลือกเรื่องที่ไม่มีผม
ทีมงานได้เปรียบเทียบข้อมูล fNIRS
ที่สังเกตได้กับข้อมูล fNIRS จำลองตามภาพ fMRI ข้อมูลที่สังเกตได้มีความสัมพันธ์ที่ดีกับข้อมูลจำลอง
ข้อมูล fNIRS จะขึ้นอยู่กับคู่ตัวตรวจจับแหล่งกำเนิด-ตัวตรวจจับ ทิศทางต้นทาง และทิศทางของตัวตรวจจับ เนื่องจากข้อมูล fNIRS ขึ้นอยู่กับตำแหน่งคู่ของตัวตรวจจับต้นทางเป็นหลัก ทีมงานจึงลบปัจจัยคู่นี้ออกจากสัญญาณ fNIRS และแยกสัญญาณที่ขึ้นกับทิศทาง
จากนั้นพวกเขาเปรียบเทียบสิ่งเหล่านี้กับข้อมูล fMRI จำลอง ความสัมพันธ์ในที่นี้ต่ำกว่า ซึ่งคาดว่าจะเกิดขึ้นเนื่องจากสัญญาณบอกทิศทางนั้นอ่อนกว่าสัญญาณบอกตำแหน่งประมาณห้าเท่าผู้เขียนทราบว่านี่เป็นการตรวจจับครั้งแรกของสัญญาณ fNIRS ที่ขึ้นกับทิศทางโดยอาศัยการไหลเวียนของโลหิตในสมอง
การตรวจสอบด้วยภาพแสดงให้เห็นความเหลื่อมล้ำที่ดีระหว่างฟังก์ชันการตอบสนองของโลหิตวิทยาที่วัดโดยใช้โพรบ fNIRS และแผนที่ fMRI ซึ่งเป็นหลักฐานว่าระบบทำงาน
ข้อมูล fNIRSa) ตำแหน่งโพรบ fNIRS ซ้อนทับบนแผนที่ fMRI t-stat ข) ข้อมูลเฉลี่ย fNIRS; oxy-haemoglobin เป็นเส้นสีแดง การเปลี่ยนแปลงของ Haemodynamic ทับซ้อนกันอย่างต่อเนื่องกับข้อมูล fMRI (มารยาท: T Shimokawa et al Biomed. Opt. Express 10.1364/BOE.10.001393)
นักวิจัยได้สร้างภาพ DOT ขึ้นใหม่และเปรียบเทียบกับภาพ fMRI พวกเขาหาปริมาณการเปรียบเทียบโดยดูที่ข้อผิดพลาดในการโลคัลไลเซชัน ซึ่งคำนวณเป็นจุดศูนย์กลางของระยะทางมวลระหว่างแผนที่ออกซีเฮโมโกลบิน (fNIRS) และ fMRI ค่าความผิดพลาดอยู่ในช่วงที่คาดไว้
ทิศทางในอนาคต
ทีมงานหวังว่าจะทดสอบระบบในหัวข้อต่างๆ มากขึ้น รวมทั้งเพิ่มประสิทธิภาพการวัดแบบหลายทิศทางโดยลดข้อผิดพลาดในการประกอบในโพรบต้นทางและการสร้างแบบจำลองของแหล่งกำเนิดแสง NIR ที่ดีขึ้น สุดท้ายนี้ นักวิจัยวางแผนที่จะย่อขนาดโพรบสำหรับการใช้งานจริง เช่นเดียวกับการวัดที่ทำกับตัวแบบที่มีผม
การสังเกตการณ์ EHT ที่เป็นอิสระหลายครั้งเหล่านี้ได้ส่งผลให้เกิดภาพแรกของหลุมดำรวมถึงเงาของหลุมดำ ซึ่งเผยให้เห็นโครงสร้างคล้ายวงแหวนที่มีบริเวณส่วนกลางที่มืด เส้นผ่านศูนย์กลางของวงแหวนคือ 42 micro-arcseconds โดยมีความกว้างน้อยกว่า 20 micro-arcseconds โดยการเปรียบเทียบภาพกับแบบจำลองทางทฤษฎี เช่น การจำลองแบบแมกนีโตไฮโดรไดนามิกเชิงสัมพัทธภาพทั่วไป (GRMHD) ภาพที่สังเกตได้จะสอดคล้องกับความคาดหวังสำหรับเงาของหลุมดำเคอร์ ซึ่งไม่มีประจุและหมุนรอบแกนกลางตามที่คาดการณ์โดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป .
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>slottosod.com
