อินฟราเรดสเปกโทรสโกปี: การรักษาผลกระทบและความเสี่ยง

อินฟราเรดสเปกโทรสโกปีเป็นเทคนิคสเปกโทรสโกปีสำหรับการวิเคราะห์โครงสร้างของสารประกอบทางเคมี นอกจากนี้ยังใช้ในการตรวจหาสารในตัวอย่างทางเคมีและทางชีววิทยา ในทางการแพทย์เช่นใช้ในการตรวจสอบ ออกซิเจน ระดับใน เลือด ของผู้ป่วยหนัก

อินฟราเรดสเปกโทรสโกปีคืออะไร?

อินฟราเรดสเปกโทรสโกปีเป็นเทคนิคสเปกโทรสโกปีสำหรับการวิเคราะห์โครงสร้างของสารประกอบทางเคมี ในทางการแพทย์เช่นใช้ในการตรวจสอบ ออกซิเจน ระดับใน เลือด ของผู้ป่วยหนัก อินฟราเรดสเปกโทรสโกปี (IR spectroscopy) ขึ้นอยู่กับการกระตุ้นของสถานะพลังงานใน โมเลกุล by รังสีอินฟราเรด ในช่วงความยาวคลื่น 800 นาโนเมตรถึง 1 มม. หลักการของการวัดคือ การดูดซึม ของการแผ่รังสีในช่วงความยาวคลื่นเฉพาะเพื่อกระตุ้นสถานะการสั่นสะเทือนและการหมุนที่ไม่ต่อเนื่องของกลุ่มฟังก์ชัน ขอบเขตที่ดูดซับจะแสดงเป็นจุดสูงสุดในสเปกตรัม IR เนื่องจากสถานะการสั่นสะเทือนเป็นลักษณะเฉพาะของอะตอมและกลุ่มอะตอมที่เฉพาะเจาะจงตำแหน่งของยอดเขาจึงให้ข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของ โมเลกุล. สามารถใช้เทคนิคต่างๆในการวัดได้ ตัวอย่างเช่นในเทคนิคการส่งไฟล์ รังสีอินฟราเรด ผ่านตัวอย่างก่อน การดูดซึม บันทึกสเปกตรัม หลังจากเทคนิคการสะท้อนรังสีที่สะท้อนจะถูกตรวจสอบด้วยสเปกโตรสโคปิก นอกจากนี้ยังมีวิธีการบันทึกสเปกตรัมการปล่อย อินฟราเรดสเปกโทรสโกปีแบ่งออกเป็นสามช่วงความยาวคลื่น: ใกล้อินฟราเรด (NIRS) ตั้งแต่ 0.8 ถึง 2.5 ไมโครเมตรอินฟราเรดกลางหรือคลาสสิกตั้งแต่ 2.5 ถึง 25 ไมโครเมตรและอินฟราเรดไกลตั้งแต่ 25 ถึง 1000 ไมโครเมตร

ฟังก์ชันผลและวัตถุประสงค์

ปัจจุบันอินฟราเรดสเปกโทรสโกปีถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมการวิจัยหรือการแพทย์หลายสาขา โดยเฉพาะอย่างยิ่งสเปกโทรสโกปีใกล้อินฟราเรดมีข้อดีกว่าอีกสองรูปแบบ เนื่องจากพลังงานที่สูงกว่าแสงอินฟราเรดที่อยู่ใกล้จึงสามารถสำรวจตัวอย่างได้ดีกว่าหรืออย่างน้อยก็มีความลึกในการเจาะมากกว่า เนื่องจากข้อดีนี้เพียงอย่างเดียว NIRS จึงมักใช้ในทางการแพทย์ NIRS เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการกำหนดไฟล์ น้ำ เนื้อหาในหลาย ๆ ตัวอย่าง ดังนั้นความชื้นและปริมาณโปรตีนและไขมันของอาหารหลายชนิดจึงสามารถกำหนดได้ดี ดังนั้นจึงใช้ในการควบคุมกระบวนการในอุตสาหกรรมอาหารและยา เป็นเวลากว่า 30 ปีแล้วที่สเปกโทรสโกปีใกล้อินฟราเรดได้รับการผสมผสานอย่างแน่นหนาเป็นเทคนิคการถ่ายภาพในทางการแพทย์และประสาทวิทยา ใช้เพื่อตรวจสอบไฟล์ ออกซิเจน เนื้อหาใน เลือด, การไหลเวียนของเลือดหรือเลือด ปริมาณ ของอวัยวะและเนื้อเยื่อต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สมอง, กล้ามเนื้อหรือ หน้าอก ได้รับการตรวจสอบด้วยวิธีนี้ ความสำเร็จของวิธีนี้ในการกำหนดปริมาณออกซิเจนขึ้นอยู่กับความแตกต่างกัน การดูดซึม พฤติกรรมของออกซิเจนและ deoxygenated เฮโมโกลบิน. IR สเปกตรัมจะถูกบันทึกเป็นส่วนหนึ่งของไฟล์ การตรวจสอบ กระบวนการบันทึกการเปลี่ยนแปลงของปริมาณออกซิเจนเมื่อเวลาผ่านไป ในขณะเดียวกันค่าเหล่านี้สามารถแสดงได้โดยใช้เทคนิคการถ่ายภาพ หลักการนี้ยังใช้ในการตรวจสอบการไหลเวียนของเลือดและเลือด ปริมาณ ในผู้ป่วยฉุกเฉิน เป็นผลให้ปัจจุบัน NIRS ถูกนำมาใช้ในเวชศาสตร์ฉุกเฉินและผู้ป่วยหนักมากขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่ามีออกซิเจนให้กับผู้ป่วยอย่างต่อเนื่อง วิธีนี้ยังพิสูจน์แล้วว่าคุ้มค่าสำหรับการวัด สมอง กิจกรรม. ในการพิจารณาการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกในออกซิเจน สมาธิ ของเลือดใน สมอง จะวัดผ่านกะโหลกศีรษะ เป็นไปได้เนื่องจากแสงอินฟราเรดใกล้มีความลึกในการเจาะมาก ขึ้นอยู่กับ สมาธิ การเปลี่ยนแปลงของออกซิเจน ความแข็งแรง ของการทำงานของสมองสามารถอนุมานได้ สมมติฐานคือปริมาณออกซิเจนสูงในพื้นที่สมองเฉพาะบ่งชี้ว่ามีกิจกรรมเพิ่มขึ้น ด้วยวิธีนี้จะต้องตรวจหาโรคทางระบบประสาท นอกจากนี้การศึกษาทางวิทยาศาสตร์กำลังดำเนินการเพื่อตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างความต้องการออกซิเจนกับการทำงานของสมอง เนื่องจากโครงสร้างและปฏิสัมพันธ์ของ โปรตีน, คาร์โบไฮเดรต, ไขมัน และ กรดนิวคลีอิก สามารถให้เบาะแสของโรคเช่น อัลไซเม โรค, หลายเส้นโลหิตตีบ, โรคไขข้อ หรือบางประเภท โรคมะเร็งนอกจากนี้ยังมีการศึกษาทางวิทยาศาสตร์มาระยะหนึ่งเพื่ออธิบายโครงสร้างของสารเหล่านี้ในเนื้อเยื่อโดยใช้ IR สเปกโทรสโกปีเน้นเป็นพิเศษในการจำแนกประเภทของเนื้อเยื่อโดยไม่ต้องใช้เทคนิคการย้อมสี ของเหลวในร่างกาย เช่น น้ำลาย, พลาสมาในเลือด, ปัสสาวะหรือ ของเหลวไขข้อ นอกจากนี้ยังสามารถวิเคราะห์ได้ กลูโคส, ไขมัน, คอเลสเตอรอล, ยูเรีย, โปรตีนหรือ ฟอสเฟต ใช้ IR สเปกโทรสโกปี การศึกษาทางวิทยาศาสตร์ยังคงดำเนินการเพื่อขยาย กลูโคส การกำหนดโดยใช้อินฟราเรดสเปกโทรสโกปี จุดมุ่งหมายคือการตรวจหาเลือดอย่างรวดเร็ว กลูโคส สมาธิ ของผู้ป่วยเบาหวาน

ความเสี่ยงผลข้างเคียงและอันตราย

ไม่คาดว่าจะมีอันตรายใด ๆ เมื่อใช้ IR spectroscopy ในการวินิจฉัยทางการแพทย์ เป็นวิธีที่ไม่เจ็บปวดโดยไม่ต้องสัมผัสกับรังสีเพิ่มเติม เนื่องจากพลังงานต่ำจึงไม่รวมการสัมผัสสารพันธุกรรม โดยหลักการแล้วมนุษย์มีการสัมผัสอยู่ตลอดเวลา รังสีอินฟราเรด (การแผ่รังสีความร้อน). ความอดทนที่ดีของวิธีการนี้เป็นข้อกำหนดเบื้องต้นที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานด้านการแพทย์อย่างกว้างขวาง อย่างไรก็ตามแอปพลิเคชันที่ครอบคลุมทั้งหมดยังคงมีขีด จำกัด ในปัจจุบัน อย่างไรก็ตามเมื่อใช้ร่วมกับเทคนิคการถ่ายภาพอื่น ๆ ประสบความสำเร็จอย่างมากในการวินิจฉัยโรค ดังที่ได้กล่าวมาแล้วข้างต้นกำลังมีความพยายามในการเพิ่มประสิทธิภาพการตรวจวัดระดับน้ำตาลในผู้ป่วยโรคเบาหวาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งวิธีการที่ไม่รุกรานเช่น IR spectroscopy ควรทำให้การวิเคราะห์เป็นไปอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตามจนถึงปัจจุบันยังไม่มีความก้าวหน้าในด้านนี้ งานวิจัยจำนวนมากยังคงต้องทำในด้านอื่น ๆ ตัวอย่างเช่นการวัดการทำงานของสมองจะเน้นให้เห็นถึงความไม่เป็นเอกลักษณ์ของปัญหาผกผัน ท้ายที่สุดแล้วการทำงานของสมองไม่ได้ลงทะเบียนโดยตรง แต่เป็นการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของออกซิเจนในเลือดเท่านั้น ดังนั้นจึงสรุปได้เฉพาะกิจกรรมที่เพิ่มขึ้นเท่านั้น ในการตรวจสอบความสัมพันธ์จะต้องทำการศึกษาเพิ่มเติมและเปรียบเทียบกับวิธีการอื่น ๆ โดยทั่วไปเฉพาะสเปกโทรสโกปีใกล้อินฟราเรด (NIRS) เท่านั้นที่เหมาะสำหรับใช้ในทางการแพทย์ การแผ่รังสีแสงอินฟราเรดระดับกลางและระยะไกลไม่มีความสามารถในการเจาะลึกเข้าไปในเนื้อเยื่อ