دکتر سید کمال الدین ستاره دان استاد گروه مهندسی پزشکی دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تهران و مجری طرح «طیف نگار مادون قرمز نزدیک کارمزدی مغز» در تشریح این دستگاه گفت: با انجام تغییرات در مدار الکترونیک و سخت افزار این دستگاه و طراحی «پروب» مخصوص امکان ثبت تغییرات سطح اکسیژن در بافت مغز در حین عمل های جراحی توام با بیهوشی، بخصوص درحین عمل های جراحی قلب باز فراهم شد.

وی افزود: در بازه طراحی و ساخت این دستگاه پیشرفت های تکنیکی خوبی حاصل شده است به طوری که طراحی مجدد سخت افزار و مدارات الکترونیک دستگاه با رویکرد افزایش نسبت سیگنال به نویز (SNR)، منجر به تولید سیگنال های با کیفیت بسیار بهتری شده است.

به گفته ستاره دان، طراحی و ساخت سیستم پایش میزان اکسیژن در بافت مغز در حین عمل های جراحی قلب باز بر پایه استفاده از فناوری طیف نگاری با امواج نزدیک مادون قرمز (NIRS) تحت حمایت ستاد توسعه علوم و فناوری های شناختی در دانشگاه تهران از مدتی پیش آغاز شد.

وی افزود: با افزایش سرعت نمونه برداری سیگنال ها در نسل جدید این دستگاه امکان پردازش های دیجیتال ساده تر و در عین حال باکیفیت بهتری فراهم شده است. 

این عضو هیئت علمی دانشگاه تهران خاطرنشان کرد: با انجام تغییرات در نحوه اتصال پروب های فرستنده (منابع نوری) و پروب های گیرنده (آشکارسازها) به دستگاه از طریق سوکت های نظامی به جای سوکت های USB، به دلیل ایجاد اتصال محکم پروب ها به مدار علاوه برکاهش نویز، طول عمر سوکت های اتصال هم افزایش یافته است. 

استاد گروه مهندسی پزشکی دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تهران افزود: با استفاده از این روش می توان به نقصان احتمالی اکسیژن رسانی به بافت مغز در حین انجام عمل های جراحی قلب باز که در آن پمپ قلب مصنوعی موقتا جایگزین قلب بیمار می شود، پی برده و در نتیجه بروز خطرات احتمالی آسیب به بافت مغز در اثر نقصان اکسیژن را کاهش داد.

وی با بیان اینکه این سیستم بر پایه تابش نور مادون قرمز نزدیک به بافت مغز و دریافت و پردازش نور منعکس شده کار می کند، اضافه کرد: با این روش امکان مطالعه تغییرات مقدار درصد اکسیژن اشباع شده در بافت هر نیمکره مغز توسط پروب ها فراهم می شود.

ستاره دان خاطر نشان کرد: بطور کلی طیف نگاری کارکردی مغز با امواج مادون قرمز نزدیک (fNIRS) روشی نوین جهت انجام مطالعات مختلف بر روی نحوه عملکرد مغز است و درحال حاضر مطالعات وسیعی جهت تشخیص بیش فعالی در کودکان، پایش میزان اکسیژن مغز نوزادان در بخش NICU، تعیین عمق بیهوشی هنگام عمل جراحی، میزان تمرکز و حافظه کوتاه مدت در افراد سنین مختلف و مطالعات مشابه با استفاده از آن در مراکز تحقیقاتی مختلف دنیا درحال انجام است.