O NIRS-u (princip rada i kako funkcionira)

O NIRS-u (princip rada i kako funkcionira)

Što je NIRS (tzv. near infracrvena spektroskopija)?

Ljudski mozak ima oko 100 milijardi neurona. Ljudi preuzimaju informacije povezane s vidom, sluhom, dodirom, mirisom i okusom od osjetilnih organa (oči, uši, itd.) i pretvaraju te informacije u električne signale koji se tada šalju u mozak. Neuroni u mozgu obrađuju ove informacije međusobnom razmjenom signala kako bi odredili sljedeću radnju. Tijekom ovog procesa, oksigenirani hemoglobin (oxyHb) opskrbljuje kisikom preko kapilarnih žila. NIRS tehnologija može analizirati funkcionalnu lokalizaciju mozga mjerenjem ove reakcije u stvarnom vremenu pomoću tzv. near infracrvenog svjetla.

Načelo NIRS-a (tzv. near  infracrvena spektroskopija) - Zašto koristiti tzv. near infracrveno svjetlo?

Krvni sastojak hemoglobina raspršuje svjetlost, a omjer infracrvene svjetlosti apsorbirane u onoj raspršenoj mijenja se ovisno o stupnju vezanja hemoglobina s kisikom. NIRS mjeri ovu brzinu promjene i promjenu koncentracije hemoglobina u kisiku.

U optičkom mjerenju živih organizama koristi se infracrveno svjetlo valne duljine od 700 do 900 nm. Vidljiva svjetlost (valna duljina 400 do 700 nm) znatno se apsorbira od hemoglobina i drugih komponentnih organskih tvari, dok se apsorpcija vodom povećava na valnim duljinama dužim od blizine infracrvenog svjetla. Dakle, svjetlost u tim rasponima valnih duljina ne može interno prodrijeti žive organizame. Stoga se područje blisko infracrvenih valova naziva i "prozorom živih organizama", jer tzv. near infracrvene zrake lako prodiru do živih organizama.

Iako je apsorpcija svjetla u ovom području valne duljine uglavnom uzrokovana oksigeniranim hemoglobinom (oxyHb) i deoksigeniranim hemoglobinom (deoksiHb), oba imaju različit spektar apsorpcije, a izosbestička točka je u blizini 805 nm, kao što je prikazano na slici desno. Iz tog razloga, ako je poznat molekulski koeficijent molekulske apsorpcije oksiHb i dezoksiHb, promjena koncentracije oksiHb i dezoksiHb može se izračunati mjerenjem promjene apsorpcije na dvije ili više valnih duljina.

Načelo mjerenja funkcije mozga pomoću infracrvenog svjetla

Iako NIR infracrvena svjetlosti može relativno duboko prodrijeti u žive organizme, ona ne prodire lako u ljudsku glavu. Iz tog razloga, unutrašnjost mozga zrači se s površine glave blizinom infracrvenog svjetla putem optičkih vlakana, a svjetlost se, nakon što je apsorbirana i raspršena u moždanoj kori, kondenzira se optičkim vlaknima na udaljenosti od oko 30 mm od površine glave u slučaju odrasle osobe. U tom trenutku svjetlost doseže područje oko 20 mm duboko od površine glave, što ukazuje da ga apsorbira hemoglobin u moždanoj kori. Budući da živi organizmi značajno rasipaju svjetlost, NIR infracrvena svjetlost iz optičkih vlakana raspršuje se različitim vrstama tkiva. Dio raspršene svjetlosti dopire do optičkog vlakna u sondi koja prima svjetlost, a zatim se dovodi u fotomultiplikator gdje se pretvara u električne signale.

Stranica može sadržavati proizvode koji nisu dostupni u Vašoj zemlji, stoga molimo kontaktirajte kako bismo provjerili raspoloživost.  

Top of This Page