焦点快看：如何使颅内压传感方法现代化

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正如血压告知心脏健康一样，颅内压 (ICP) 有助于指示大脑健康。ICP 传感是卡内基梅隆大学 Jana Kainerstorfer 生物医学光学实验室的新兴焦点。她的团队正在努力使 ICP 传感方法现代化，这种方法历来具有侵入性和风险性。他们的非侵入性替代方案将降低感染、疼痛和医疗费用的风险，并为患有从中风到脑积水等一系列脑损伤和病症的患者提供新的监测能力。

调查大脑中的压力水平对卫生专业人员来说是一项艰巨的任务，自 1960 年代以来就没有太大进展。目前的做法是在患者的头骨上钻一个洞，然后在里面放置一个探针，以持续监测 ICP 水平。它伴随着感染和损坏大脑本身的风险，虽然拥有有价值的数据，但 ICP 测量仅用于最危急的情况。

“它的核心是，我们所做的是构建一种传感器替代方案，不需要在患者头部钻孔，”生物医学工程副教授 Kainerstorfer 说。“我们最近发表了两篇论文，探讨了使用近透视光谱和漫反射相关光谱在前额上使用光学传感器进行无创 ICP 监测。这两种方法都代表了在改善患者体验和提供更好的工具来监测压力水平方面的巨大进步。大脑，这可能是诊断和治疗决策中的关键变量。”

第一项工作是与 CMU 生物医学工程副教授 Matthew Smith 合作，最近发表在Neurophotonics上，证明非侵入式近透视光谱可用于 ICP 监测。这个过程涉及放置在头上的小型定制传感器——就像大脑的 Fitbit——来测量与大脑相互作用的光。每次心脏跳动时，它都会在大脑中产生一个脉搏，传感器测量血液动力学血量/血流量变化。然后，应用机器学习算法来确定 ICP。

“我们的目标是创建一种便携式且用户友好的工具来测量大脑中的压力变化，”Kainerstorfer 解释说。“我们认为不需要花哨的硬件来测量血流量或血红蛋白浓度，而且现在，我们还不能很好地处理脑压波动的幅度。还有其他非侵入性方法，但是让我们与众不同的是，我们使用的是一种可穿戴式传感器，可提供持续监控。”