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近红外光谱技术在新生儿脑组织氧合监测中的应用进展2.出生缺陷与相关妇儿疾病教育部重点实验室610041摘要目前国外脑组织氧饱和度监测中广泛应用了近红外光谱技术（NIRS）。
该手术可持续测量区域组织氧饱和度的同时，还是一项无创技术。
但目前国内对近红外光谱技术在新生儿脑组织氧合监测中的应用研究较少，仅在国内部分三甲医院得到了应用。
基于此，本文通过对国内外相关研究文献进行综述，首先讨论了NIRS设备监测rSO2的原理；接下来讨论了NIRS设备监测在新生儿脑组织氧合中的应用，其中包括在先天性心脏病患儿以及缺氧缺血性脑病（HIE）患儿中的应用；再接着讨论了NIRS设备监测rSO2的局限性；最后讨论了NIRS监测rSO2的未来发展潜力。
期望以此丰富目前国内关于NIRS的理论研究，为该基础进一步的实践推广做出薄弱贡献。
关键词：脑组织氧饱和度；近红外光谱技术；新生儿前言机体进行进行代谢提供能量的前提条件就是充分的组织氧合状态。
作为重要的生命指标，血气分析和经皮氧饱和度监测仅可单纯的分析血液中的氧分压和肢端的小动脉血氧饱和度，而不能分析出器官组织含氧量[1]。
近红外光谱测定技术（NIRS）采用可吸收光线对氧合血红蛋白（HbO2）与还原血红蛋白（Hb）的吸收谱之间存在显著差异进行血液的氧合状态测量，以此评估血流及氧合代谢变化，该方法具有直接性、客观性、无创性及可持续性等特征[2]。
研究显示：经NIRS 测量的脑组织氧饱和度（rSO2）比SpO2更能客观评价新生儿脑组织氧合情况。
但目前国内对此NIRS的推广较少，仅在一些顶尖的三甲医院中的重症监护室有所应用。
基于此，本文首先讨论了NIRS设备监测rSO2的原理、应用、局限性以及未来发展潜力。
通过本文的研究，不但可以进一步为相关理论研究做出贡献的同时，为该技术的进一步实践推广做出贡献。
1NIRS设备监测rSO2的原理近年来，近红外光谱学作为一种监测脑灌注的方法重新引起了人们的兴趣。
近红外光谱测定氧浓度
近红外光谱（NIR）是一种用于分析化学成分的非破坏性技术，可以应用于气体、液体和固体样品的分析。
在测定氧浓度方面，NIR 光谱可以通过分析样品吸收、反射或透射近红外光的方式来确定氧气的浓度。
首先，NIR光谱测定氧浓度的原理是基于样品对近红外光的吸收特性。
氧气在近红外光谱范围内也会表现出特定的吸收特性，因此可以利用这一特性来测定氧气的浓度。
通过将样品暴露在近红外光下，测量光谱图像并分析样品对光的吸收情况，就可以推断出氧气的浓度。
其次，NIR光谱测定氧浓度的方法可以采用基于化学计量学模型的定量分析方法。
通过建立标准曲线或者使用化学计量学方法，将样品的光谱特征与氧气浓度建立数学关系，从而实现对氧气浓度的准确测定。
此外，NIR光谱测定氧浓度的优点之一是其非破坏性，可以在不破坏样品的情况下进行测定，适用于对样品保持完整性的要求高的场合。
同时，NIR光谱测定速度快，操作简便，可以实现实时监
测和快速分析，因此在工业生产和环境监测中具有广泛的应用前景。
需要注意的是，NIR光谱测定氧浓度也存在一些局限性，比如
受到水汽、温度等环境因素的影响，需要对测量条件进行严格控制。
此外，样品的表面状态、形态等因素也会对测定结果产生影响，需
要进行适当的样品处理和校正。
综上所述，近红外光谱测定氧浓度是一种非常有前景的分析技术，可以通过样品对近红外光的吸收特性来准确测定氧气的浓度，
具有快速、非破坏性等优点，但也需要注意环境因素和样品状态对
测定结果的影响。
sar比吸收率sar比吸收率是反映血管里血液中血红蛋白与氧结合的程度的一个指标。
在医疗领域中，了解sar比吸收率的概念和测量方法对于疾病的诊断和治疗至关重要。
下文将会详细介绍sar比吸收率的定义、测量方法和相关应用。
一、sar比吸收率的定义sar比吸收率是近红外光谱成像技术（non-invasive measurement of functional parameters by near-infrared spectroscopy，NIRS）中的核心指标之一。
NIRS使用近红外光照射人体组织，然后测量光的吸收程度，从而得出有关血红蛋白的信息。
sar比吸收率代表血管里的血液中有多少血红蛋白与氧结合，是血氧水平的一个指标，通常用来评估人体各组织器官的代谢状态。
二、测量sar比吸收率的方法1.近红外光谱成像技术近红外光谱成像技术是测量sar比吸收率的主要方法。
它利用近红外光的穿透性强、组织吸光系数较小的特点，可穿透皮层测量人体深层组织的光的吸收和散射情况。
通过测量不同波长的光的吸收程度，来反映皮下组织内血红蛋白和氧的态势。
从而得出sar比吸收率的值。
2.脉搏血氧饱和度仪脉搏血氧饱和度仪也可以测量sar比吸收率的值。
脉搏血氧饱和度仪直接钳到病人的手指尖末端，通过脉搏血氧饱和度仪在手指尖部位测量到的血氧饱和度以及心率值，传递给监护仪，监护仪计算出sar 比吸收率值。
三、sar比吸收率在医疗领域的应用1.心血管疾病的诊断与治疗sar比吸收率主要通过近红外光谱成像技术进行测量，可用于心血管疾病的诊断与治疗。
不同心血管疾病对sar比吸收率的变化有明显的区别，可以帮助医生更准确地诊断心血管疾病。
例如，心肌缺血时sar比吸收率值下降，心室功能改善时sar比吸收率上升。
根据sar 比吸收率的变化，医生可以根据情况调整治疗方案，提高治疗效果。
2.运动训练中的应用近年来，sar比吸收率在运动训练中得到了广泛应用。
可以监测运动员在不同强度训练下的sar比吸收率值，帮助运动员探测训练状态，制定科学的训练计划，优化训练效果。
现代近红外光谱技术及应用进展一、本文概述近红外光谱（Near-Infrared Spectroscopy，NIRS）是一种基于物质对近红外光的吸收和散射特性的分析技术。
近年来，随着光谱仪器设备的不断改进和计算机技术的飞速发展，现代近红外光谱技术在分析化学、生物医学、农业食品等领域的应用日益广泛。
本文旨在综述现代近红外光谱技术的最新进展，特别是在仪器设备、数据处理方法、化学计量学以及应用领域的最新发展。
文章首先介绍了近红外光谱的基本原理和技术特点，然后重点论述了现代近红外光谱技术在不同领域的应用实例和取得的成果，最后展望了未来发展方向和潜在应用前景。
通过本文的阐述，旨在为读者提供一个全面、深入的现代近红外光谱技术及应用进展的概述。
二、现代近红外光谱技术的理论基础现代近红外光谱技术，作为一种高效、无损的分析手段，其理论基础源自电磁辐射与物质相互作用的原理。
近红外光谱区域通常是指波长在780 nm至2500 nm范围内的电磁波，其能量恰好对应于分子振动和转动能级间的跃迁。
因此，当近红外光通过物质时，分子中的化学键和官能团会吸收特定波长的光，产生振动和转动跃迁，从而形成独特的光谱。
现代近红外光谱技术的理论基础主要包括量子力学、分子振动理论和光谱学原理。
量子力学为近红外光谱提供了分子内部电子状态和行为的基本描述，而分子振动理论则详细阐述了分子在不同能级间的跃迁过程。
光谱学原理则将这些理论应用于实际的光谱测量和分析中，通过测量物质对近红外光的吸收、反射或透射特性，来获取物质的结构和组成信息。
现代近红外光谱技术还涉及到光谱预处理、化学计量学方法以及光谱解析等多个方面。
光谱预处理包括平滑、去噪、归一化等步骤，旨在提高光谱的质量和稳定性。
化学计量学方法则通过多元统计分析、机器学习等手段，实现对光谱数据的深入挖掘和信息提取。
光谱解析则依赖于专业的光谱数据库和算法，对光谱进行定性和定量分析，从而确定物质中的成分和含量。
广东化工2021年第1期· 60 · 第48卷总第435期近红外技术(NIRS)在药物生产过程质量控制中的应用周雷，李钢，苏哪锋(广东省中山市质量计量监督检测所，广东中山528403)[摘要]近红外光谱法(NIRS)具有信息丰富、简便快速、无损检测等特征，已成功应用于制药领域多个生产过程质量控制，是目前应用较为广泛的一种过程分析技术。
NIRS技术结合化学计量学和统计学方法，可快速实现药品多个生产过程关键指标的分析，甚至可直接应用于生产线上实现在线、实时、远程分析。
通过对过程质量的准确监测，实现药品质量的提升，生产工艺的优化。
本文对NIRS技术在化学药、中药以及生物制药等生产过程中的应用进行了综述，以期为提高药物生产过程和质量的可控性提供参考。
[关键词]近红外光谱技术；过程分析；质量控制；制药领域[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2021)01-0060-02Application Progress of Near Infrared Spectroscopy (NIRS) in Quality Control ofPharmaceutical Production ProcessZhou Lei, Li Gang, Su Nafeng(Zhongshan Supervision Testing Institute of Quality & Metrology, Zhongshan 528403, China) Abstract: The near-infrared spectroscopy (NIRS), as a process analytical technology, with the advantages of its abundant information, rapid, non-destructive, has been successfully applied to the quality control of manufacturing process in the pharmaceutical field. Coupled with methods of chemometric or statistics，NIRS technology can quickly realize the analysis of key indicators in the manufacturing process of medicines and perform on-line, real-time, and remote analysis in production lines. Through accurate monitoring of process quality, the improvement of product quality and the optimization of production process are realized. In this article, the research progresses of NIRS in the production process of chemical medicine, traditional Chinese medicine, and biopharmaceuticals is reviewed to provide references for improving the controllability of the production process and drug quality.Keywords: near infrared spectroscopy；process analytical technology；quality control；pharmaceutical field过程分析技术(Process Analytical Technology，PAT)是通过对原材料、中间产品和过程本身的关键质量特征和性能属性进行及时测量、设计、分析和控制生产加工的系统分析方法[1]。
近红外光谱在儿科的应用主要体现在以下几个方面：
监测脑功能：NIRS是一种用于监测脑组织氧合的非侵入性光学技术。
在儿科领域，NIRS可以用于监测新生儿和儿童的脑功能变化，包括脑氧饱和度、脑血流等指标。
这些指标可以反映脑组织的代谢状态和氧合情况，有助于早期发现脑功能损伤，为临床诊断和治疗提供依据。
评估病情：NIRS可以用于评估病情的严重程度和预后。
例如，在新生儿缺血缺氧性脑病（HIE）的治疗过程中，NIRS 可以监测脑组织的氧合情况，评估治疗效果，为调整治疗方案提供依据。
指导治疗：NIRS还可以用于指导治疗。
例如，在新生儿呼吸窘迫综合征（NRDS）的治疗过程中，NIRS可以监测肺部的氧合情况，指导呼吸机的参数调整，确保患儿得到最佳的治疗效果。
需要注意的是，NIRS在儿科的应用仍处于研究阶段，其临床应用价值还需要进一步研究和临床验证。
同时，由于儿科患者的特殊性，使用NIRS时需要特别注意安全性和准确性。
一、实验目的1. 理解医学物理的基本概念和原理。
2. 掌握医学物理实验的基本操作方法。
3. 通过实验，验证医学物理在临床应用中的重要性。
二、实验原理医学物理是一门应用物理学原理和方法研究生物体、医学设备和医学现象的学科。
本实验主要涉及以下原理：1. X射线：X射线是一种具有较高能量的电磁辐射，广泛应用于医学影像诊断和放射治疗。
2. 核磁共振（MRI）：核磁共振是一种利用核磁共振现象进行生物体成像的技术。
3. 近红外光谱（NIRS）：近红外光谱是一种利用近红外光对生物组织进行成像的技术。
三、实验仪器与材料1. 仪器：X射线机、核磁共振成像系统、近红外光谱成像系统。
2. 材料：实验样品、实验数据记录表格。
四、实验步骤1. X射线实验（1）打开X射线机，调整X射线剂量和管电压。
（2）将实验样品放置在X射线机上，进行X射线照射。
（3）使用探测器收集X射线图像数据。
（4）分析X射线图像，得出实验结果。
2. 核磁共振实验（1）打开核磁共振成像系统，调整参数。
（2）将实验样品放置在成像系统中，进行核磁共振成像。
（3）使用计算机处理核磁共振图像数据。
（4）分析核磁共振图像，得出实验结果。
3. 近红外光谱实验（1）打开近红外光谱成像系统，调整参数。
（2）将实验样品放置在成像系统中，进行近红外光谱成像。
（3）使用计算机处理近红外光谱图像数据。
（4）分析近红外光谱图像，得出实验结果。
五、实验结果与分析1. X射线实验结果实验结果显示，X射线可以穿透实验样品，产生清晰的图像。
通过分析图像，可以观察到实验样品的内部结构。
2. 核磁共振实验结果实验结果显示，核磁共振成像技术可以清晰地显示出实验样品的内部结构。
通过分析图像，可以观察到实验样品的生物学特性。
3. 近红外光谱实验结果实验结果显示，近红外光谱成像技术可以清晰地显示出实验样品的内部结构。
通过分析图像，可以观察到实验样品的化学成分。
六、实验结论1. X射线、核磁共振和近红外光谱成像技术是医学物理在临床应用中的重要手段。
近红外光谱分析技术的数据处理方法引言近红外是指波长在780nm～2526nm范围内的光线，是人们认识最早的非可见光区域。
习惯上又将近红外光划分为近红外短波（780nm～1100nm）和长波（1100 nm～2526 nm）两个区域.近红外光谱（NearInfrared Reflectance Spectroscopy，简称NIRS）分析技术是一项新的无损检测技术，能够高效、快速、准确地对固体、液体、粉末状等有机物样品的物理、力学和化学性质等进行无损检测。
它综合运用了现代计算机技术、光谱分析技术、数理统计以及化学计量学等多个学科的最新研究果，并使之融为一体，以其独有的特点在很多领域如农业、石油、食品、生物化工、制药及临床医学等得到了广泛应用，在产品质量分析、在线检测、工艺控制等方面也获得了较大成功。
近红外光谱分析技术的数据处理主要涉及两个方面的内容：一是光谱预处理方法的研究，目的是针对特定的样品体系，通过对光谱的适当处理，减弱和消除各种非目标因素对光谱的影响，净化谱图信息，为校正模型的建立和未知样品组成或性质的预测奠定基础；二是近红外光谱定性和定量方法的研究，目的在于建立稳定、可靠的定性或定量分析模型，并最终确定未知样品和对其定量。
1工作原理近红外光谱区主要为含氢基团X-H（X=O,N,S,单健C,双健C,三健C等）的倍频和合频吸收区，物质的近红外光谱是其各基团振动的倍频和合频的综合吸收表现，包含了大多数类型有机化合物的组成和分子结构的信息。
因为不同的有机物含有不同的基团，而不同的基团在不同化学环境中对近红外光的吸收波长不同，因此近红外光谱可以作为获取信息的一种有效载体。
近红外光谱分析技术是利用被测物质在其近红外光谱区内的光学特性快速估测一项或多项化学成分含量。
被测样品的光谱特征是多种组分的反射光谱的综合表现，各组分含量的测定基于各组分最佳波长的选择，按照式(1)回归方程自动测定结果：组分含量＝C0＋C1(Dp)1＋C2(Dp)2＋…＋Ck(Dp)k(1)式中：C0～k 为多元线性回归系数；(Dp)1～k为各组分最佳波长的反射光密度值（D＝－lgp，p为反射比）。
近红外光谱木质素和纤维素半纤维素近红外光谱（NIRS）是一种用于分析木质素和纤维素半纤维素的技术。
它基于物质与光谱之间的相互作用，利用这种相互作用来确定物质的化学成分和结构。
近红外光谱技术在木质素和纤维素半纤维素的分析中具有广泛的应用，因为它具有快速、无损、非破坏性的特点，并且可以对多种成分进行定量和定性分析。
本文将对NIRS在木质素和纤维素半纤维素分析中的应用进行详细介绍，包括其原理、方法、优势和局限性。
一、木质素和纤维素半纤维素的化学成分和结构木质素和纤维素半纤维素是植物细胞壁的两个主要组成部分，它们在植物生长和生物质转化中起着重要作用。
木质素是植物细胞壁中含量最多的聚合物，主要由芳香族化合物组成，包括苯醛、羟苯乙酮和羟基苯甲醛等。
纤维素半纤维素则是由葡萄糖和木糖等多糖组成，是植物细胞壁的支架结构。
在木质素和纤维素半纤维素中，还包含少量的蛋白质、脂质和灰分等。
木质素和纤维素半纤维素的化学成分和结构对于植物的生长和发育具有重要的影响。
因此，对木质素和纤维素半纤维素进行分析和研究，不仅可以帮助我们更好地了解植物细胞壁的组成和结构，还可以为生物质转化、纤维素乙醇生产等领域的研究和应用提供重要的依据。
二、近红外光谱的原理和方法近红外光谱是通过测量物质与近红外光的相互作用来确定物质的化学成分和结构的一种分析技术。
近红外光谱的原理是利用近红外光与样品中的化学键进行振动后产生的光谱来分析样品的化学成分。
近红外光谱的光谱范围通常在700 nm至2500 nm之间，可用于分析样品中的O-H、C-H、N-H和S-H等化学键的振动情况，从而确定样品的成分和结构。
近红外光谱分析的方法通常包括样品的制备、光谱的测量和数据的处理三个步骤。
样品制备的关键是保证样品的均匀性和稳定性，一般可以通过干燥、粉碎和均质等处理来进行。
光谱的测量通常使用近红外光谱仪，通过射入近红外光和检测样品对光的吸收情况来获得光谱图。
数据的处理则包括光谱的预处理、模型的建立和校正等步骤，通常需要借助化学计量学和统计学的方法来进行。
傅里叶红外光谱仪可以分为以下几类：
1. 经典傅里叶红外光谱仪(Classical Fourier Transform Infrared Spectrometer,CFTIR):是一种采用经典傅里叶变换原理的红外光谱仪。
它通过样品吸收光的方式来测量样品的分子结构，具有高灵敏度和高精度的优点，被广泛应用于化学、生物、医药等领域的研究中。
2. 近红外光谱仪(Near-Infrared Spectroscopy,NIRS):是一种基于近红外波段进行光谱分析的仪器。
相比于经典傅里叶红外光谱仪，近红外光谱仪具有更高的分辨率和更快的数据采集速度，适用于实时监测和快速分析的应用场景，如食品、环境、材料科学等领域。
3. 表面增强拉曼光谱仪(Surface-Enhanced Raman Spectroscopy,SERS):是一种利用表面增强拉曼效应进行光谱分析的仪器。
它可以在无需破坏样品的情况下获取样品表面的振动信息，因此具有非侵入性、高灵敏度和快速响应的优点，被广泛应用于生物医学、环境监测、材料表征等领域。
4. 多波长傅里叶红外光谱仪(Multi-Wavelength Fourier Transform Infrared Spectrometer,MWFT-NIRS):是一种同时测量多个波长的红外光谱仪。
它可以在同一样品中同时获得多个波长的光谱信息，从而提高分析的准确性和可靠性，被广泛应用于复杂样品的分析中。
20 种成像技术在脑科学与神经科学中的应用、目的和原理嘿，朋友们！今天咱们聊点脑洞大开的话题——脑科学与神经科学。
你可能觉得这东西高深莫测，但其实啊，它就像我们日常生活中的一些小玩意儿一样，充满了趣味和惊喜。
现在，就让我带你领略一下20种成像技术在脑科学与神经科学中的应用、目的和原理，保证让你大开眼界！首先，咱们得知道，大脑是个超级复杂的玩意儿，科学家们想要搞清楚它的秘密，就得用上各种“透视眼”。
这些“透视眼”就是各种成像技术啦。
一、磁共振成像（MRI）想象一下，你躺在一个大甜甜圈里，这个甜甜圈能让你的大脑“显形”。
磁共振成像就是这么神奇，它利用磁场和无线电波，让你的脑细胞“跳起舞来”，然后通过捕捉这些舞蹈动作，科学家们就能看到大脑的结构和功能。
这技术就像是大脑的“X光片”，但比X光片要酷得多！二、功能性磁共振成像（fMRI）这个技术比磁共振成像更进一步，它不仅能看结构，还能看大脑在工作时的“活动情况”。
就像你玩游戏时大脑的兴奋程度，fMRI就能捕捉到。
它通过测量血流变化来判断哪些脑区在“加班加点”，简直就是大脑的“工作监控器”。
三、正电子发射断层扫描（PET）这个技术有点像科幻电影里的东西。
它用一种特殊的“糖”，这种“糖”会发出正电子，当这些正电子和电子相遇时，就会产生“光”，通过捕捉这些光，科学家们就能知道大脑的哪些部分在“吃糖”，从而了解大脑的活动。
四、脑电图（EEG）这个技术就像是给大脑装了个“监听器”。
通过贴在头皮上的电极，EEG能捕捉到大脑电活动的“小声嘀咕”。
这技术特别适合研究大脑的快速反应，比如眨眼间的情绪变化。
五、磁脑刺激（TMS）想象一下，你用一个小磁铁在大脑上“轻轻一敲”，就能影响大脑的活动。
TMS就是这么神奇，它通过磁场来刺激大脑，让科学家们可以研究大脑的反应和功能。
这技术就像是大脑的“敲门砖”，敲一敲，看看里面有什么反应。
六、光学成像技术这个技术就像是给大脑装了个“夜视镜”。
