I nærheten av infrarød spektroskopisk bildebehandling

Den avbildning spektroskopiske funksjonell nær infrarødt (ISPIf i engelsk nærheten av infrarød spektroskopisk Imaging , NIRSI eller funksjonell nær-infrarød avbildning , FNIR) spektroskopi eller nær infrarød funksjonell (SPIRf) er søknaden til hjerneavbildning av nær-infrarød spektroskopi . Denne teknikken består i å måle oksygeneringen av et område av hjernen for å utlede dens aktivitet.

Prinsipp

Menneskelige vev er relativt gjennomsiktige for lys i det nærmeste infrarøde området (mellom 700 og 900  nm ) som derfor kan passere gjennom dem over flere centimeter, vi snakker om det optiske vinduet i spekteret. Imidlertid er hemoglobinmolekylet en kromofor som reflekterer lys i dette området, og dets absorpsjonsspektrum er forskjellig avhengig av om det bærer et dioksygenmolekyl (oxyhemoglobin) eller ikke (deoxyhemoglobin). Økningen i nevronaktivitet induserer imidlertid en økning i lokal blodstrøm kalt hemodynamisk respons og derfor en modifisering av mengden oksy / deoksyhemoglobin som er tilstede på den optiske banen til fotonene som passerer gjennom området av hjernen. Ved å måle endringene i signalet knyttet til absorpsjon og spredning, er det derfor mulig å bestemme om de observerte områdene er aktive eller ikke.

fordeler

Blant fordelene med ISP Hvis vi kan nevne:

• bærbarhet: de infrarøde lyssenderne og mottakerne som brukes til ISPHvis måler ca. 1  cm , som det elektroniske signalregistreringssystemet (en liten bærbar PC) må legges til. Det er derfor mulig å bruke denne teknikken på poliklinisk basis (det vil si å la individet som målingen utføres fritt til å bevege seg på);
• den begrensede kostnaden: prisen på et komplett utstyr er mellom 20.000 og 200.000 euro, noe som gjør ISPIf mye rimeligere enn andre metabolske hjerneavbildningsmetoder (for eksempel funksjonell MR ).

Begrensninger

Dens begrensninger er:

• fenomenet lysspredning i de forskjellige vevene i hodet (med deres inhomogeniteter) gjør det vanskelig å beregne den optiske banen som er grunnlaget for måling av ISPIf;
• ISPIf er begrenset i sin tidsoppløsning av det faktum at det avhenger av den hemodynamiske responsen (som oppstår flere sekunder etter økningen i neuronal aktivitet);
• med denne metoden er det bare mulig å få tilgang til de øvre lagene i hjernebarken .

Merknader og referanser

1. (en) Izzetoglu M, Izzetoglu K, S Bunce, Ayaz H, Devaraj A, B Onaral, Pourrezaei K. "Functional neuroimaging near-infrared" IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 2005; 13 (2): 153-9. PMID 16003893
2. (en) Khoa TQ, Nakagawa M. “Gjenkjenne hjerneaktiviteter ved funksjonell nær-infrarød signalanalyse av spektroskop” Ikke-lineær Biomed Phys. 2008; 2 (1): 3. PMID 18590571 DOI : 10.1186 / 1753-4631-2-3