В Гарварде создадут носимый оптический томограф

Исследователь из Гарвардской медицинской школы Есан Камрани объявил о намерении разработать портативное устройство мониторинга состояния и активности мозга, сообщает IEEE Spectrum. Такое устройство, закрепленное на лбу пациента и использующее для сканирования инфракрасные светодиоды, позволяло бы вести суточный мониторинг мозговой активности, передавать данные на смартфон, который бы уже отсылал их лечащему врачу. Такое устройство было бы полезным и при создании нейроинтерфейса для управления электронными устройствами.

По словам Камрани, его прибор будет использовать несколько инфракрасных светодиодов и фотоэлементов. Светодиоды будут излучать волны длиной от 650 до 950 нанометров. Излучение с такой длиной волны может проникать через костные ткани в мозг на глубину нескольких сантиметров. Благодаря инфракрасному свету прибор сможет определять сатурацию крови в разных участках мозг, а также гемодинамический ответ на мозговую активность.

Сатурация — это степень насыщенности крови кислородом, а гемодинамический ответ — изменение скорости тока крови и ее объемов в разных участках головного в мозга в зависимости от его активности. К наиболее активным участкам мозга приливает большее количество крови за момент времени, при этом ее насыщенность кислородом также изменяется.

Судить об активности мозга по этим показателям можно, однако следует учитывать что гемодинамический ответ и изменение сатурации крови являются отложенными показателями, проявляющимися через некоторое время после начала активности того или иного участка мозга. По словам Камрани, на основе статистических данных обычных электроэнцефалограмм и магнитно-резонансной томографии он намерен разработать алгоритм, который сможет точно определять зоны мозговой активности.

В случае, если необходимо сканирование обширных зон мозга, можно будет использовать несколько инфракрасных приборов. В этом случае можно будет создать систему, которая позволит пациентам с ограниченной подвижностью управлять различными электронными приборами, например, компьютерной мышью или клавиатурой. В настоящее время работы над прибором находятся на экспериментальной стадии. По оценке Камрани, при интенсивном проведении опытов, прибор можно будет довести до коммерческого продукта через два-три года.

Василий Сычёв