基于激光的医用头带可无创实时识别中风风险

该研究的共同第一作者、加州理工学院博士后西蒙-马勒（Simon Mahler）说："有了这个设备，我们将第一次有办法根据生理测量结果知道某人将来患中风的风险是否很大。我们认为，这将真正彻底改变评估中风风险的方式，并最终帮助医生确定病人的风险是稳定还是恶化。"

该设备将红外激光穿过头骨照射到大脑中，旁边的摄像头则收集数据，测量被血管内的血流"散射"后反弹回来的光线。 这种方法被称为斑点对比光学光谱仪（SCOS），主要通过散射变化的速度来显示血流速度。

设备工作原理的直观说明

在这项研究中，研究小组招募了50名参与者，他们在完成一份基于克利夫兰中风风险计算器的问卷后，被分成高风险和低风险两组。 在安装了该设备后，每位参与者都要接受三分钟的脑血流量和脑容量分析，并要求他们在一分钟时屏住呼吸。

由于大脑缺氧，屏住呼吸会给大脑造成压力，从而导致身体其他部位做出反应，向器官泵入更多血液。 一旦恢复正常呼吸，血流量就会恢复到基线或"正常"水平。 通过这一过程，设备的 SCOS 分析发现了低风险组和高风险组之间的关键差异。

加州理工学院教授杨昌惠说："随着年龄的增长，人的血管会变得越来越僵硬，从而更容易中风。通过让人屏住呼吸，我们可以利用 SCOS 测量血管扩张的程度以及血管内血液流动的速度。 这些反应性测量结果表明了血管的硬度，而这种测量能力是经颅光学方法所独有的，我们的技术首次实现了无创测量。"

加州理工学院的西蒙-马勒（Simon Mahler）将 CSOS 设备安放在研究生黄雨曦（Yu Xi Huang）身上

研究人员目前正在研究如何在分析收集到的数据时加入机器学习，并开展一项临床试验，对患者进行为期两年多的跟踪。 更重要的是，他们希望随着这项技术的发展，它最终不仅能分析风险，还能检测出脑卒中已经发生的部位。

每年有近 80 万美国人和全球 1500 万人受到中风的影响，中风仍然是美国造成严重、持久残疾的主要原因。

南加州大学的 Charles Liu 说："这种方法有朝一日可以纳入年度体检的常规检测中，为医生提供有关病人健康状况的重要信息。这对那些难以获得先进医疗设施的社区尤其有益，并有可能产生降低中风风险的个性化策略"。

该研究发表在《生物医学光学快报》杂志上。