在潛水時使用客製化的 Brite 裝置:與 Triton Systems, Inc. 的訪談
由於其具備可攜性與易用性等技術優勢,功能性近紅外光譜造影(fNIRS)成為一種神經造影方式,能夠在各種環境(甚至是實驗室之外)中測量大腦活動。我們的 (f)NIRS 裝置另外具有高度客製化的特點,這擴大了 fNIRS 的應用可能性,即使在極端情況下也能測量大腦活動。為了在深水潛水期間測量大腦活動,Triton Systems, Inc. 將 Brite 裝置修改為防水版本,並將他們的系統命名為 DOLFN(Dive Optimized Localizing fNIRS,潛水優化定位 fNIRS)。在這篇部落格訪談中,他們描述了修改過程、探討面臨的挑戰,並分享了在首次驗證測量期間所取得成果的見解。
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為回應國防衛生局(Defense Health Agency)題為「海軍深水潛水員之 fNIRS 表現監控」(SBIR DHA193-002)的招標需求,Triton 提案設計並製造一款基於多通道 fNIRS 的裝置,以為深水潛水員安全研究提供神經認知表現監控。該裝置需要能靈活提供來自多個皮質區域的資料,這些資料可用於識別指示不良生理反應的活動,或許能在潛水任務中及早偵測認知退化和認知負荷的變化。
最終產出的裝置必須與潛水設備相容,特別是呼吸器潛水(rebreather diving),並且能夠承受相對惡劣的條件,包括 100-300 FSW(尺水深)以及攝氏 0 至 35 度之間的溫度。
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初步結果表明,我們稱之為 DOLFN(Dive Optimized Localizing fNIRS)的修改版裝置,在杜克大學的高壓艙研究中(包括在水下時)均如預期般運作。來自我們裝置的資料清楚顯示了針對呼吸氣體混合物變化的區域大腦活化變化。同樣地,當由深海杜拜(Deep Dive Dubai)的潛水員警報網路(DAN)研究人員使用時,認知負荷、深度和呼吸氣體混合物的變化也導致了皮質大腦活動的改變。
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沒有受訪者表示不適或傾向於討厭佩戴該裝置。最有趣的評分包括干擾性(平均 3.4/10,表示不干擾)以及取下裝置的容易程度(8.3/10,表示非常容易)。
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我要對 Artinis 作為一間公司表達感謝與敬意,但更重要的是那裡的每個人,他們花時間以非常耐心和鼓勵的方式協助我們的努力。沒有這種支援,我們不可能交付我們的原型裝置。
具體來說,對 Artinis 所有始終是這項努力中如此友善、博學且可靠夥伴的工作人員——我會毫不猶豫地再次與他們合作。
Artinis 總是對我們的工作保持樂觀。無論我們要求什麼,Artinis 總是願意嘗試提供令人驚訝且非常感激的信任水準,分享細節以支援我們的努力。來自 Artinis 的貨件通常很快到達,裡面還夾著一兩張名片和一張鼓勵的便利貼。即使無法直接回答問題,也總能找到對的人來為我們提供前進所需。 -
將我們收集到的資料進行分析,有望促成學術出版物。
此外,我們製造的兩台原型機已經交付給海軍研究人員,他們打算使用該裝置來探索認知負荷。
計畫累積顯示裝置效用的資料以支援進一步開發用於潛水員安全的產品。
This material is based upon work supported by the Department of Defense (DoD) Small Business Innovation Research (SBIR) Program under Contract No. W81XWH21C0061.
Any opinions, findings and conclusions or recommendations expressed in this material are those of the author(s) and do not necessarily reflect the views of the DoD SBIR Program or the US Army Medical Research (USAMRDC).