जवळ-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी ही एक विश्लेषणात्मक पद्धत आधारित आहे शोषण of विद्युत चुंबकीय विकिरण शॉर्ट-वेव्ह अवरक्त प्रकाश श्रेणीत. त्यात रसायनशास्त्र, अन्न तंत्रज्ञान आणि औषधोपचारात बरेच अनुप्रयोग आहेत. औषधांमध्ये, ही इतर गोष्टींबरोबरच दर्शविण्याची एक इमेजिंग पद्धत आहे मेंदू क्रियाकलाप
जवळ-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी म्हणजे काय?
औषधांमध्ये, जवळपास-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी ही इतर गोष्टींबरोबरच दर्शविण्याकरिता एक इमेजिंग तंत्र आहे मेंदू क्रियाकलाप जवळ-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी, ज्याला संक्षेप एनआयआरएस देखील म्हटले जाते, ही इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी (आयआर स्पेक्ट्रोस्कोपी) ची शाखा आहे. शारीरिकदृष्ट्या, आयआर स्पेक्ट्रोस्कोपी आधारित आहे शोषण of विद्युत चुंबकीय विकिरण मध्ये कंपन राज्य उत्साहाने रेणू आणि अणूंचे गट एनआयआरएस प्रति सेंटीमीटर 4,000 ते 13,000 कंप च्या वारंवारता श्रेणीमध्ये शोषणार्‍या सामग्रीची तपासणी करते. हे 2500 ते 760 एनएम पर्यंत तरंगलांबी श्रेणीशी संबंधित आहे. या श्रेणीत, च्या कंपन पाणी रेणू आणि हायड्रॉक्सिल, अमीनो, कार्बॉक्सिल तसेच सीएच समूह यासारखे कार्यशील गट प्रामुख्याने उत्साही आहेत. कधी विद्युत चुंबकीय विकिरण या वारंवारतेची श्रेणी संबंधित पदार्थांना मारते, कंपनांचे उत्तेजन येते शोषण वैशिष्ट्यपूर्ण वारंवारतेसह फोटोंची. रेडिएशन नमुन्यातून गेल्यानंतर किंवा प्रतिबिंबित झाल्यानंतर, शोषण स्पेक्ट्रम रेकॉर्ड केले जाते. हे स्पेक्ट्रम नंतर विशिष्ट तरंगलांबीच्या रेषांच्या रूपात शोषून घेते. इतर विश्लेषणात्मक तंत्रांच्या संयोजनात, आयआर स्पेक्ट्रोस्कोपी आणि विशेषतः, जवळ-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी, तपासणी अंतर्गत असलेल्या पदार्थांच्या आण्विक संरचनेची माहिती प्रदान करू शकते, रासायनिक विश्लेषणापासून ते औषध आणि औषधांपर्यंतच्या अन्नाच्या अनुप्रयोगांपर्यंत विस्तृत अनुप्रयोग उघडते.
कार्य, परिणाम आणि उद्दीष्टे
अगोदर-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी 30 वर्षांपासून औषधात वापरली जात आहे. च्या निर्धारात इमेजिंग पद्धत म्हणून हे इतर गोष्टींबरोबरच कार्य करते मेंदू क्रियाकलाप शिवाय, हे मोजण्यासाठी वापरले जाऊ शकते ऑक्सिजन च्या सामग्री रक्त, रक्त खंड, आणि विविध ऊतींमध्ये रक्त प्रवाह. प्रक्रिया नॉन-आक्रमक आणि वेदनारहित आहे. शॉर्ट-वेव्ह इन्फ्रारेड लाइटचा फायदा म्हणजे ती चांगली मेदयुक्त पारगम्यता आहे, जे वैद्यकीय अनुप्रयोगासाठी अक्षरशः पूर्वनिर्धारित करते. कवटीच्या माध्यमातून जवळच्या अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपीचा वापर करून मेंदूत क्रियाकलाप मोजल्या गेलेल्या डायनॅमिक बदलांद्वारे निश्चित केले जाते. ऑक्सिजन मधील सामग्री रक्त. ही पद्धत न्यूरोव्हस्क्यूलर कपलिंगच्या तत्त्वावर आधारित आहे. न्यूरोव्स्क्युलर कपलिंग या वस्तुस्थितीवर आधारित आहे की मेंदूच्या क्रियाकलापांमधील बदलांचा अर्थ उर्जा मागणीत बदल देखील होतो ऑक्सिजन मागणी. मेंदूच्या क्रियाकलापांमधील कोणत्याही वाढीसाठी देखील उच्च आवश्यक आहे एकाग्रता मध्ये ऑक्सिजन च्या रक्त, जवळ-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपीद्वारे निश्चित केल्याप्रमाणे. रक्तातील ऑक्सिजन बंधनकारक थर आहे हिमोग्लोबिन. हिमोग्लोबिन एक प्रोटीन-बद्ध रंगद्रव्य आहे जे दोन भिन्न राज्य स्वरूपात उद्भवते. तेथे ऑक्सिजनयुक्त आणि डीऑक्सीजेनेटेड आहे हिमोग्लोबिन. याचा अर्थ ते एकतर ऑक्सिजनयुक्त किंवा डीऑक्सीजेनेटेड आहे. जेव्हा ते एका रूपातून दुसर्‍या रूपात बदलते तेव्हा त्याचा रंग बदलतो. याचा परिणाम प्रकाशाच्या संक्रमणासही होतो. ऑक्सिजनयुक्त रक्त ऑक्सिजन-कमी रक्तापेक्षा अवरक्त प्रकाशासाठी अधिक पारदर्शक आहे. अशा प्रकारे, जेव्हा अवरक्त प्रकाश जातो तेव्हा ऑक्सिजन लोडिंगमधील फरक निश्चित केला जाऊ शकतो. शोषण स्पेक्ट्रामधील बदल मोजले जातात आणि त्वरित मेंदूच्या क्रियाकलापांबद्दल निष्कर्ष देतात. या आधारावर, एनआयआरएस आता मेंदूच्या क्रियाकलापाचे दृश्यमान करण्यासाठी इमेजिंग तंत्र म्हणून अधिक प्रमाणात वापरला जातो. अशा प्रकारे, जवळ-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी देखील संज्ञानात्मक प्रक्रियेचा अभ्यास करण्यास परवानगी देते, कारण प्रत्येक विचारात मेंदूची उच्च क्रिया देखील होते. वाढलेल्या क्रियाकलापांचे क्षेत्रिकीकरण करणे देखील शक्य आहे. ऑप्टिकल ब्रेन-कॉम्प्यूटर इंटरफेसच्या प्राप्तीसाठी ही पद्धत देखील योग्य आहे. मेंदू-संगणक इंटरफेस मानव आणि संगणक यांच्यामधील इंटरफेस दर्शवते. शारीरिकदृष्ट्या अपंगांना या प्रणालींचा विशेष फायदा होतो. उदाहरणार्थ, ते प्रोस्थेसेसच्या हालचालीसारख्या शुद्ध विचार शक्तीसह संगणकाद्वारे काही क्रिया ट्रिगर करू शकतात. औषधांमध्ये एनआयआरएसच्या इतर अनुप्रयोगांमध्ये हे समाविष्ट आहे आणीबाणीचे औषध. उदाहरणार्थ, उपकरणे गहन काळजी युनिटमध्ये किंवा ऑपरेशननंतर ऑक्सिजन पुरवठ्यावर लक्ष ठेवतात. ऑक्सिजनची तीव्र कमतरता झाल्यास हे जलद प्रतिसाद सुनिश्चित करते. जवळ-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी देखील चांगले प्रदर्शन करते देखरेख रक्ताभिसरण विकार किंवा व्यायामादरम्यान स्नायूंना ऑक्सिजन पुरवठा अनुकूलित करणे.
जोखीम, दुष्परिणाम आणि धोके
जवळ-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपीचा वापर त्रासमुक्त आहे आणि यामुळे कोणतेही दुष्परिणाम होत नाहीत. अवरक्त विकिरण एक कमी उर्जा विकिरण आहे जे नाही आघाडी जैविक दृष्ट्या महत्त्वपूर्ण पदार्थांच्या कोणत्याही नुकसानीस अनुवांशिक सामग्रीवरही हल्ला होत नाही. किरणोत्सर्गामुळे केवळ जीवशास्त्राच्या विविध स्पंदनीय अवस्थेत उत्तेजन मिळते रेणू. प्रक्रिया देखील नॉन-आक्रमक आणि वेदनारहित आहे. एमईजी (मॅग्नेटोएन्सेफ्लोग्राफी), एफएमआरआय (फंक्शनल) यासारख्या इतर कार्यकारी पद्धतींच्या संयोजनात चुंबकीय अनुनाद प्रतिमा), पीईटी (पॉझिट्रॉन उत्सर्जन टोमोग्राफी) किंवा SPECT (एकल फोटॉन उत्सर्जन) गणना टोमोग्राफी), जवळ-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी मेंदूच्या क्रियाकलापांना चांगली प्रतिमा देऊ शकते. याउप्पर, जवळ-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपीमध्ये मोठ्या प्रमाणात क्षमता आहे देखरेख ऑक्सिजन एकाग्रता गंभीर काळजी मध्ये. उदाहरणार्थ, लॉबेकमधील कार्डियाक सर्जरी फॉर कार्डियाक सर्जरीच्या अभ्यासात असे दिसून आले आहे की एनआयआरएसचा वापर करून सेरेब्रल ऑक्सिजन संपृक्तता निर्धारित करून ह्रदयाचा शस्त्रक्रिया होणारी शस्त्रक्रिया पूर्वीच्या पद्धतींपेक्षा अधिक विश्वसनीयरित्या करता येते. जवळपास-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी इतर गहन काळजी अनुप्रयोगांमध्ये देखील चांगले परिणाम देते. उदाहरणार्थ, हाइपॉक्सिया टाळण्यासाठी अतिदक्षता विभागात गंभीर रूग्णांवर लक्ष ठेवण्यासाठी देखील याचा वापर केला जातो. विविध अभ्यासांमध्ये, एनआयआरएसची तुलना पारंपारिक पद्धतींशी केली जाते देखरेख. अभ्यास संभाव्य, परंतु जवळ-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपीच्या मर्यादा देखील दर्शवितो. तथापि, अलिकडच्या वर्षांत तंत्रात केलेल्या तांत्रिक प्रगतीमुळे वाढत्या गुंतागुंतीचे मोजमाप करणे शक्य झाले आहे. हे जैविक ऊतकांमध्ये होत असलेल्या चयापचय प्रक्रिया रेकॉर्ड करण्यास आणि अधिक अचूकपणे प्रतिमेसाठी सक्षम करते. नजीक-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी भविष्यात औषधात आणखी मोठी भूमिका बजावेल.
