เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง เมื่อคุณป่วย คุณอาจหยิบเทอร์โมมิเตอร์มาวัดอุณหภูมิร่างกาย แต่ถ้าคุณจำเป็นต้องวัดอุณหภูมิสมองของคุณล่ะ เหตุการณ์เช่น โรคหลอดเลือดสมองตีบ อาจเพิ่มอุณหภูมิสมองได้หลายองศาเซลเซียส และอาจส่งผลให้สมองทำงานผิดปกติได้ การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่เหล่านี้เชื่อมโยงกับผลลัพธ์ของผู้ป่วยและการฟื้นตัวที่แย่ลง และไม่สัมพันธ์กับอุณหภูมิของร่างกายเสมอไป
ทีมนักวิจัยในสหรัฐฯ กำลังทำงานเพื่อช่วยให้แพทย์เข้าใจ
และตรวจสอบอุณหภูมิของสมองในยามเจ็บป่วยและสุขภาพโดยการสร้างแผนที่อุณหภูมิส่วนบุคคลของสมองโดยใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบเรโซแนนซ์แม่เหล็ก (MR) และแบบจำลองทางชีวฟิสิกส์แบบใหม่ ผลการศึกษาพิสูจน์แนวคิดของนักวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในCommunications Physics
“คุณไม่สามารถกำหนดอุณหภูมิเดียวให้กับสมองได้”
สมองเป็นอวัยวะที่มีความไวสูงและได้รับการปรับแต่งอย่างประณีต ซึ่งต้องใช้พลังงานของร่างกายเพียงเล็กน้อยในการทำงานและก่อให้เกิดความร้อนในการทำเช่นนั้น สมองของผู้ป่วยฟื้นตัวได้ดีเพียงใดหลังจากได้รับบาดเจ็บและกลับสู่สภาวะปกติเป็นสิ่งสำคัญ
Candace Fleischer จาก Emory University School of MedicineและGeorgia Institute of Technologyกล่าวว่า “เราทราบมาหลายทศวรรษแล้วว่าอุณหภูมิของสมองมีความสำคัญต่อการฟื้นตัวของ [ผู้ป่วย] แต่เธอเสริมว่า “ไม่มีมาตรฐานทางคลินิกสำหรับการวัดอุณหภูมิสมอง”
นอกจากนี้ อุณหภูมิของสมองยังแตกต่างกันไป
ทั่วทั้งสมองเมื่อกระแสเลือดและความต้องการเมตาบอลิซึมเปลี่ยนไป ซึ่งหมายความว่า “คุณไม่สามารถกำหนดอุณหภูมิเดียวให้กับสมองได้” Andrei Fedorovจาก Georgia Tech อธิบาย
ทุกวันนี้ แพทย์อาจพยายามวัดอุณหภูมิสมองโดยตรงด้วยการฝังโพรบที่เรียกว่าเทอร์โมคัปเปิลในสมอง แต่เนื่องจากเทคนิคนี้แพร่กระจายและให้การวัดอุณหภูมิของสมองที่จุดเดียวเท่านั้น จึงไม่เหมาะสำหรับผู้ป่วยทุกราย โดยเฉพาะผู้ที่ไม่ได้รับการดูแลที่สำคัญ นอกจากนี้ แพทย์อาจสามารถติดตามและตัดสินใจการรักษาอย่างมีข้อมูลมากขึ้น หากพวกเขาสามารถใช้เทคนิคที่ไม่รุกรานซึ่งให้แผนที่สามมิติที่แม่นยำของอุณหภูมิทั่วทั้งสมองของผู้ป่วย
กลับไปสู่พื้นฐาน
ในการศึกษาของพวกเขา นักวิจัยได้รวบรวมภาพสมอง MR ที่มีโครงสร้างจากอาสาสมัครที่มีสุขภาพดีสามคน และพัฒนาแบบจำลองทางชีวฟิสิกส์เพื่อทำนายอุณหภูมิของสมอง หลังจากวิเคราะห์ข้อมูลและจำลองข้อมูลเป็นเวลาสองสามชั่วโมง แบบจำลองจะคำนวณการกระจายอุณหภูมิสมองสามมิติที่นักวิจัยมองว่าเป็นแผนที่อุณหภูมิสมองสามมิติ
การสร้างแบบจำลอง
โหมดการถ่ายเทความร้อนและโดเมนที่ใช้ในการจำลองอุณหภูมิสมอง (มารยาท: CC BY 4.0)
ตัวแบบเองอาศัยหลักการพื้นฐานสองประการของฟิสิกส์ – การอนุรักษ์พลังงานและการอนุรักษ์มวล – และรวมเอาวิธีการทั้งหมดที่สร้างความร้อนผ่านเมแทบอลิซึมและกระจายไปตามกระแสเลือดทั่วสมอง (การนำ การพา และการเคลื่อนตัว) คุณลักษณะเหล่านี้ของแบบจำลองทำให้นักวิจัยสามารถคาดการณ์อุณหภูมิของสมองได้โดยไม่ต้องใช้ข้อมูลเชิงประจักษ์ใดๆ เกี่ยวกับพฤติกรรมของสมองในแต่ละสภาวะ
เพื่อตรวจสอบการคาดการณ์อุณหภูมิของสมอง
นักวิจัยได้รวบรวมการวัดอุณหภูมิโดยใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบ MR ทั้งสมอง เปรียบเทียบการวัดเหล่านี้กับการคาดคะเนของแบบจำลอง และพบว่าพวกเขาเห็นด้วย
แต่งงานกับวิทยาศาสตร์พื้นฐานกับการประยุกต์ใช้ทางคลินิก
Fleischer และ Fedorov พร้อมด้วยนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาDongsuk SungและวิศวกรวิจัยPeter Kottkeกำลังดำเนินโครงการหลายโครงการที่จะขยายผลการศึกษานี้โดยร่วมมือกับแพทย์ของ Emory พวกเขากำลังตรวจสอบแบบจำลองของพวกเขาในกลุ่มคนที่มีสุขภาพแข็งแรง โดยผสมผสานพฤติกรรมของการไหลเวียนของเลือดในท้องถิ่นเพื่อคาดการณ์ว่าอุณหภูมิของสมองตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของปริมาณเลือดไปยังส่วนต่างๆ ของสมอง และสร้างแผนที่อุณหภูมิหลังจากได้รับบาดเจ็บ
Fleischer กล่าวว่า “การรวมฟิสิกส์พื้นฐาน การวัดอุณหภูมิของสมองและการประยุกต์ใช้ทางคลินิกโดยตรง การพัฒนาแบบจำลองและการทำนายอุณหภูมิสมองที่แม่นยำในผู้ป่วยจะถูกขับเคลื่อนไปข้างหน้า”
แม้ว่าเทคนิคของพวกเขาจะ จำกัด เฉพาะบุคคลที่สามารถรับ MRI ได้ แต่นักวิจัยก็มั่นใจในประโยชน์ของมัน “ความซับซ้อนทั้งหมด [ในการทำงานของสมอง] ส่งผลให้เกิดแผนที่อุณหภูมิส่วนบุคคลที่ไม่เหมือนใคร ซึ่งจะบอกเราได้มากมายเกี่ยวกับสิ่งที่อาจเกิดขึ้นกับเรา สิ่งที่อาจเกิดขึ้นในอดีต หรือสิ่งที่อาจเกิดขึ้นหากเราก่อกวนเรา ในฐานะมนุษย์” Fedorov กล่าว
นักวิจัยนำโดยSvetlana Boriskinaจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT)มุ่งมั่นที่จะผลิตทางเลือกอื่น พวกเขาเริ่มต้นด้วยการหลอมโพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำที่เป็นผงแล้วอัดเป็นเส้นใยบาง ๆ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 18.5 ไมโครเมตร (ซึ่งวัดโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดและเทคนิคการถ่ายภาพด้วยเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ไมโครคอมพิวเตอร์) กระบวนการนี้ออกซิไดซ์เล็กน้อยที่พื้นผิวของวัสดุเพื่อให้กลายเป็นชอบน้ำ กล่าวคือ จะดึงดูดโมเลกุลของน้ำ โดยไม่ต้องมีการบำบัดทางเคมีแยกต่างหาก
ต่อไป นักวิจัยได้ส่งเส้นใยผ่านเครื่องอัดรีดตัวที่สอง เพื่อสร้างเส้นด้ายที่ทำจากเส้นใย PE มากกว่า 200 เส้น กระบวนการมัดทิ้งช่องว่างระหว่างเส้นใยแต่ละเส้นในเส้นด้าย ทำให้เกิดเส้นเลือดฝอยซึ่งโมเลกุลของน้ำสามารถเคลื่อนที่ได้ และปล่อยให้แถบผ้าที่ทอจากเส้นด้ายนี้ระบายความชื้นเมื่อจุ่มลงในของเหลว เมื่อนักวิจัยวัดระยะเวลาที่ของเหลวเดินทางขึ้นแถบทดสอบ พวกเขาพบว่าวัสดุ PE ใหม่นั้นเร็วกว่าตัวอย่างผ้าฝ้าย ไนลอน และโพลีเอสเตอร์ที่มีขนาดเท่ากัน เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง
