Rice U. tech可以让医生实时监测血液灌注
莱斯大学的工程师们找到了一种方法，可以用摄像机偷窥皮肤下的情况，并绘制出高分辨率的地图，向医生和护士展示到底有多少血液流入毛细血管。
莱斯大学的工程师们已经开发出一种专利技术，可以在皮肤下观察，并以高分辨率绘制血流图。红色表示血流量最大，蓝色表示血流量最小。(图片由A. Sabharwal/Rice大学提供)
PulseCam使用一种专利技术，将视频记录的信息和脉搏血氧仪结合起来，创建高分辨率的血流灌注图。
血液从心脏以波的形式流出，任何一个用手把脉的人都能感受到这些波的波峰。脉搏血氧计测量波峰、波谷和持续时间，产生“脉冲波形，”之字形读数，医院床边的监视器上经常显示’s。
“PulseCam使用一个摄像头来计算皮肤表面数百个点的波形强度，”说，他是莱斯’s布朗工程学院电子与计算机工程学院(ECE)的教授和系主任。
Sabharwal和ECE’s Ashok Veeraraghavan、Baylor医学院的外科医生James Suliburk和莱斯大学的前博士生Mayank Kumar在最近一篇发表在同行评审期刊《科学报告》(Scientific Reports)上的论文中，在几个临床相关的环境中展示了这项技术。
在一项研究中，我们使用PulseCam来监测10名接受全身麻醉的外科患者手掌的血液灌注。
“有了这项技术，我们可以用一种以前从未有过的新方法来测量灌注，这让我们对疾病过程有了新的认识，”” Suliburk说。
Rice University’s脉象可以分辨出血流中的细微变化，比如动脉和静脉的阻塞。(图片由萨瓦尔/莱斯大学提供)
Sabharwal说，在实施麻醉时，血管会扩张。
他说:“这些管道会突然变得更大，灌注也会急剧增加。”然后，当麻醉开始时，随着身体找到一个新的稳定点，灌注逐渐减少
在外科手术的图像中，PulseCam清楚地显示了血液从两条向手部供血的大动脉处的血管扩张处迅速流入。
“ Sabharwal说:“我们面临的主要挑战是，没有其他设备可以非侵入性地测量如此详细程度的血流量。”因为我们迦南人是用已经证明了的方法来测量的，所以我们迦南人就对我们测量的正确性提出要求
这就是为什么该团队开发了创新的方法来建立一系列临床相关的演示，他说。
在“封闭性反应性高氧血症(PORH)测试中，脉搏血流灌注图显示手部血流。PORH是一种标准的测试，它使用上臂上的一个压力袖带，首先限制血液流动，然后将血液释放回手部。试验结果表明，脉冲扫描技术可以有效地识别动脉闭塞和静脉闭塞。(图片由A. Sabharwal/Rice大学提供)
“We’re在一个独特的情况下,我们必须找到方法带来可以预见的血液流动的变化——比如膨胀麻醉或流动的限制,即血管闭塞,展示我们的测量匹配基于人类physiology.”我们预期的结果
在另一篇论文’s的演示中，Kumar使用PulseCam记录了Rice研究生在标准的非侵入性诊断测试中手部的血液灌注情况，该测试使用了一个类似于用来测量血压的充气压带。在测试中，学生s’的上臂被紧紧挤压了几秒钟，以限制血液流向手部。然后压力释放，血流恢复。
Sabharwal说，PulseCam大约需要30秒来提供一个高分辨率的血液灌注图，它每10秒就可以更新一次。它根据灌注引起的轻微颜色变化生成地图。
Ashutosh Sabharwal(图片由莱斯大学提供)
由于需要时间来解决一个图像，PulseCam只工作时，一个主题是相对静止的。它还提供了前所未有的解决方案。例如，在用学生s’的手进行的诊断演示中，研究人员证明脉冲扫描仪可以区分动脉阻塞和静脉阻塞。动脉阻塞和静脉阻塞在临床上都很重要，但是医生没有直接的方法来测量静脉阻塞。
萨瓦尔说:“从临床角度来看，我们确实能感觉到压力的微小变化，这一点非常重要。”知道血流量减少是很重要的，但是如果我们能知道是减少10%还是减少30%，那就是有用的临床信息。例如，这可以帮助改善深静脉血栓患者的护理质量
Sabharwal和Baylor的外科副教授Suliburk说，PulseCam表明当工程师和临床医生紧密合作时，’s是可能的。
作为临床医生，we’re致力于不断改善病人的护理，” Suliburk说。“新技术可以提供帮助，这个项目表明，当德克萨斯医学中心的临床专家与莱斯大学的工程专家携手合作时，创新的规模是可能的
Veeraraghavan是莱斯大学电子和计算机工程副教授。
这项研究是由国家科学基金会资助的。
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://news.rice.edu/2020/04/10/pulsecam-peeks-below-skin-to-map-blood-flow-2/