BabyLux团队的研究成果能够降低早产儿脑部受损的风险。

BabyLux结合了两种光学技术以准确监测脑部血流量与氧化作用。图片来源：BabyLux。

BabyLux合作团队是由欧洲资助的研究项目，其开发了一种检测和评估早产儿脑部血流量及脑部氧化作用的光学方法。目前，研究团队完成了持续40个月的研发工作，并公布了其初步研究成果。

该项目成员包括德国PicoQuant公司和弗劳恩霍夫生产技术研究所(Fraunhofer IPT)，旨在通过开发能够高精度监测新生儿脑部状态的设备来降低早产儿脑部受损及其出生后残疾的风险。全世界每年大约有1300万的早产儿出生，因此对新生儿脑部血流量的监测至关重要。

BabyLux科学协调员、米兰理工大学教授Alessandro Torricelli透露该项目旨在弥补市场上现有脑血氧计的缺点，即无法提供关于血流量的直接信息，且测试结果难以量化。

Alessandro Torricelli声称：“对于工作繁忙的临床人员来说，该设备必须易于操作，而且能够集成在普通新生儿重症监护病房中。”

“BabyLux通过将时间分辨近红外光谱法（TRS）和扩散光相关光谱法(DCS)二者结合来实现测试功能。这种组合提供了基于光子器件最先进的解决方案，且已在实验室测试以及成人和新生儿的临床应用中得到了验证。”

TRS和DCS均采用光纤探头，以极低功率的近红外光照射婴儿头皮，并且在光通过头皮和头骨后收集被散射的光信号。由于在近红外区域内，氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白吸收的光谱不同，该信号将携带有关更深层次皮层区域的信息，并且在皮层组织中使用了两种不同的无创伤探测方法。

Torricelli表示：“光脉冲在通过扩散介质时会产生衰减和瞬时延展性，TRS能够测量出持续时间仅有100ps的相对短光脉冲，并计算出已通过皮层组织的光子的路径长度和有效通过时间。这种方法能够分离吸收系数和散射系数，且对氧合值进行绝对测量。测量通过路径长度的有效时间使得该方法能够获得来自脑部更深层次的组织信号，这对分离脑内信号和脑外信号来说极其重要。”

DCS能够观察到红细胞在血管中流动时引起的散射光的强度波动，这将提供一种直接测量脑部血流量的方法。

精确且稳定的测试方法

Torricelli认为：“这两种特殊方法的结合能够同时且相对独立地监测脑部氧代谢及血流量。监测结果是基于光学参数的绝对测量，提高了测量准确度，且能够降低传感器或婴儿头部的活动和动作对测量的影响。”

BabyLux的两组试验装置分别使用于哥本哈根和米兰的新生儿学研究机构中，在开发人员的较少支持下供临床医生使用至少六个月。有60多名新生儿参加了此次验证研究。

结果表明，BabyLux不仅能够同时对组织中氧合指数和血流指数进行连续测量，且表现出与现有方法相比的潜在优势。

将光纤探头从婴儿头部的一个位置移动到另一个位置得到的组织氧合结果的变化小于5%，该结果小于其他技术的差异值。血流指数的可变性在15%至25%之间，与使用多普勒超声技术测量方法的可变性相差无几。

随着BabyLux调查研究的结束，Torricelli表示新平台的未来发展或许会包括系统数据处理程序的修改，以及获得欧洲统一认证（CE certification）。

他表示：“对于这项特殊挑战，大多数研发解决方案超出了原型的水平，且研发团队已经制造出需要经验丰富的研究人员进行操作的设备。”

“BabyLux项目将已通过测试的原型提升到了演示级别，弥补了研发产品与商业化之间的差距。我希望几年内这种仪器能够投入市场使用，为新生儿学家及医院提供一种能够密切监测早产儿健康状况的仪器。”

来源： http://optics.org/news/8/9/3

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