การบาดเจ็บที่สมองเป็นสาเหตุสำคัญของการเสียชีวิตและความพิการ เมื่อผู้ป่วยเข้าร่วม A&E หรือหน่วยดูแลเกี่ยวกับระบบประสาทที่มีอาการบาดเจ็บที่ศีรษะ หนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดในการประเมินความรุนแรงของการบาดเจ็บคือความดันในกะโหลกศีรษะ (ICP) เนื่องจาก ICP ที่เพิ่มขึ้นนั้นสัมพันธ์กับผลลัพธ์ที่ไม่ดีโดยเฉพาะ อย่างไรก็ตาม การวัด ICP ในปัจจุบันเป็นกระบวนการที่มีการบุกรุกอย่างมาก
Panicos Kyriacouจากศูนย์วิจัยวิศวกรรมชีวการแพทย์
ที่เมือง University of London ได้กล่าวในการประชุมสัมมนา IOP ล่าสุด “Optics in Clinical Practice” อธิบายถึงงานของทีมในการออกแบบเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ออปติคัลที่ไม่รุกรานสำหรับการวัด ICP แบบไดนามิก
การวัด ICP กำหนดให้ศัลยแพทย์ต้องเจาะรูในกะโหลกศีรษะของผู้ป่วยและใส่ตัวแปลงสัญญาณแรงดัน (สลักเกลียว ICP) นอกจากจะเป็นหนึ่งในขั้นตอนการรักษาที่ไม่รุกรานที่สุดแล้ว ยังไม่สามารถดำเนินการที่จุดเกิดอุบัติเหตุและก่อให้เกิดความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องอย่างมาก “การแทงทรานสดิวเซอร์เข้าไปในสมองของคุณมีความเสี่ยง เช่น การตกเลือด น้ำไขสันหลังรั่ว หรือการติดเชื้อ และต้องใช้ศัลยแพทย์ระบบประสาทผู้เชี่ยวชาญในการดำเนินการตามขั้นตอน จำเป็นต้องมีการตัดสินใจวัดว่าผู้ป่วยต้องการโบลต์ ICP จริงหรือไม่” Kyriacou อธิบาย
ด้วยเหตุนี้ ความพยายามในการวิจัยจำนวนมากจึงอยู่ระหว่างการพัฒนาวิธีการเฝ้าติดตาม ICP แบบไม่รุกราน (nICP) อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบันยังไม่มีการวัดไดนามิกที่ใช้งานได้จริงที่สามารถกำหนดค่า ICP สัมบูรณ์ในหน่วย mmHg ได้อย่างรวดเร็ว
“วิสัยทัศน์ของเราคือการมีจอภาพ ICP แบบสแตนด์อโลนที่ไม่รุกรานอย่างสมบูรณ์ อุปกรณ์ดังกล่าวจะถูกวางไว้ที่หน้าผากและจะตรวจสอบ ICP อย่างต่อเนื่องในจำนวนที่แน่นอน รวมถึงให้แนวโน้ม ICP แบบกราฟิกในระหว่างการติดตาม” Kyriacou กล่าว “วิสัยทัศน์ของการวิจัยนี้คือการสร้างเทคโนโลยีก่อกวนที่จะเข้ามาแทนที่การตรวจสอบที่รุกรานที่สุดในการปฏิบัติทางคลินิก”
การตรวจจับด้วยแสง
ในการสร้างเครื่องตรวจจับ nICP Kyriacou และเพื่อนร่วมงานพร้อมกับพันธมิตรทางคลินิกจากโรงพยาบาล Royal London ได้พัฒนาเซ็นเซอร์ออปติคัลตาม photoplethysmography (PPG) ซึ่งใช้แสงเพื่อวัดการเปลี่ยนแปลงของปริมาตรเลือด อุปกรณ์ดังกล่าวจะปล่อยแสงอินฟราเรดใกล้ในช่วงความยาวคลื่นต่างๆ เข้าสู่กะโหลกศีรษะ และสัญญาณออปติคัลที่สะท้อนจะถูกตรวจจับโดยโฟโตไดโอดส่วนปลายและส่วนปลาย โฟโตไดโอดใกล้เคียงจะตรวจจับสัญญาณ PPG ผิวเผินที่เกิดขึ้นจากชั้นของหน้าผากหรือหนังศีรษะ สิ่งเหล่านี้สามารถลบออกจากสัญญาณ PPG ที่อ่านโดยโฟโตไดโอดส่วนปลาย ซึ่งตรวจจับโฟตอนจากส่วนลึกเข้าไปในสมอง
ในขั้นแรกในการประเมินเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ที่พัฒนาแล้วและความสามารถของสัญญาณออปติคัลที่ได้รับเพื่อสะท้อนการเปลี่ยนแปลงใน ICP ทีมวิจัยได้ดำเนินการ ประเมินผล ในหลอดทดลองโดยใช้ภาพหลอนสมองสั่งทำพิเศษ Kyriacou อธิบายว่านี่เป็นขั้นตอนที่จำเป็น เนื่องจาก “เห็นได้ชัดว่าเราไม่สามารถรับสมัครอาสาสมัครและใส่ข้อมูลสำคัญๆ ไว้ในหัวเพื่อประเมินเซ็นเซอร์ก่อนทำการทดลองทางคลินิก”
นักวิจัยได้สร้างภาพหลอนในสมองซึ่งรวมเอาเส้นเลือดที่มีการไหลแบบพัลส์ไทล์และบรรจุอยู่ภายในห้อง (ซึ่งหมายถึงหนังศีรษะ) ที่อาจได้รับแรงดัน พวกเขาวางเซ็นเซอร์ออปติคัลบนพื้นผิวด้านบนของภาพหลอนและเพิ่มแรงดันภายในห้องจาก 10 เป็น 40 mmHg (แรงกดดันภายในกะโหลกศีรษะที่น่าสนใจสำหรับศัลยแพทย์ระบบประสาท) การเปลี่ยนแปลงความดันส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนใน PPGs ที่บันทึกไว้
กุญแจสู่ความสำเร็จของอุปกรณ์ nICP
คือการรู้ว่าคุณลักษณะใดในการติดตาม PPG ที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการเปลี่ยนแปลงใน ICP นักวิจัยได้ตรวจสอบคุณสมบัติต่างๆ และพบว่ามี 2 อย่างที่ต้องอาศัยแรงกดดันอย่างมาก จากนั้นพวกเขาจึงใช้คุณสมบัติทั้งสองนี้เพื่อสร้างแบบจำลองการทำนาย ICP
ทีมงาน ทำการ ทดลองในหลอดทดลองสามครั้งและเห็นข้อตกลงที่ยอดเยี่ยมระหว่างการอ่าน nICP และ ICP ที่รุกราน โดยมีความสัมพันธ์กันระหว่าง 0.95–0.98 และข้อผิดพลาด RMS ที่ 1.45–3.12 mmHg สำหรับชุดข้อมูลทั้งสามชุด การค้นพบนี้ทำให้ทีมมีความมั่นใจในการทดสอบร่างกายกับอาสาสมัครที่มีสุขภาพดี ในขณะที่ไม่มีการเปรียบเทียบมาตรฐานทองคำในกรณีนี้ พวกเขาสังเกตเห็นแนวโน้มที่มีแนวโน้มใน ICP ที่วัดจากอาสาสมัครในระหว่างการเอียงและการซ้อมรบ Valsalva
การศึกษาทางคลินิกในช่วงล่าสุดของงานนี้ นักวิจัยได้ร่วมมือกับ Royal London Hospital ซึ่งมีศูนย์การบาดเจ็บทางระบบประสาทที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งในสหราชอาณาจักร เพื่อเริ่มการทดลองทางคลินิกของอุปกรณ์ nICP พวกเขาคัดเลือกผู้ป่วยที่มีสายฟ้าในกะโหลกศีรษะ (มาตรฐานทองคำสำหรับ ICP) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการตรวจสอบตามปกติ การศึกษาทางคลินิกนำร่องนี้ ซึ่งเริ่มในเดือนกุมภาพันธ์ 2019 (หยุดชั่วคราวเมื่อต้นปีนี้เนื่องจากการระบาดใหญ่ และตั้งแต่กลับมาระบาดอีกครั้ง) จนถึงตอนนี้ได้ประเมินผู้ป่วย 21 รายจากทั้งหมด 40 รายที่เป็นเป้าหมาย
Kyriacou แบ่งปันผลลัพธ์ในช่วงแรกโดยสังเกตว่า “ผลลัพธ์ค่อนข้างดีเกินกว่าจะเป็นจริง” การวิเคราะห์ข้อมูลเบื้องต้นจากผู้ป่วยกลุ่มเล็กๆ พบว่ามีความสัมพันธ์กันสูงระหว่างการวัด nICP กับมาตรฐานทองคำ โดยมีข้อผิดพลาด RMS 1.98 mmHg อุปกรณ์ nICP แสดงความไว 95% และความจำเพาะ 97% ที่ 20 mmHg
“ผลลัพธ์เบื้องต้นเหล่านี้สร้างความตื่นเต้นและความกระตือรือร้นอย่างมาก แต่นี่เป็นผู้ป่วยกลุ่มเล็กๆ ความเข้มแข็งและความมั่นใจจะเกิดขึ้นเมื่อเราวิเคราะห์ผู้ป่วยทั้ง 40 ราย เรายังคงสรรหาและวิเคราะห์ข้อมูลอยู่” Kyriacou กล่าวสรุป โดยสังเกตว่ากลุ่มนี้หวังที่จะขายเซ็นเซอร์ในเชิงพาณิชย์ “หวังว่าเราจะสามารถแปลงานวิจัยของเราและสร้างเครื่องมือที่จะใช้สำหรับผู้ป่วยและปรับปรุงคุณภาพชีวิตของพวกเขา”
แอร์เจลที่เป็นฉนวนความร้อนแบบโปร่งใสช่วยลดการสูญเสียความร้อนจากเครื่องกำเนิดไอน้ำที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ หลังจากการวิจัย ทีมงานพบว่า airgel ที่เป็นฉนวนความร้อนมีความเหมาะสมเป็นพิเศษ เนื่องจากอุณหภูมิในการทำงานอยู่ที่ประมาณ 125 °C ซึ่งเกินขีดจำกัด 100°C ของเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟทั่วไป แต่ไม่มีระบบติดตามแบบแอ็คทีฟที่ซับซ้อนและเสียค่าใช้จ่าย เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานฆ่าเชื้อด้วยพลังงานแสงอาทิตย์
Credit : 58niutu.com 8thinfantry.net abhiaditya.com actorsembassyny.com adipexdietpillguide.net
