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El maravilloso viaje de la espectroscopia de infrarrojo cercano: ¿cómo pasó del laboratorio científico a la primera línea médica?
La espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) está pasando rápidamente de los laboratorios científicos a las primeras líneas médicas, respaldando el diagnóstico y el tratamiento en diferentes campos. El núcleo de esta tecnología es utilizar el rango de luz infrarroja cercana entre 780 y 2500 nanómetros para analizar la composición y propiedades de las sustancias. Con el avance de la ciencia y la tecnología, el ámbito de aplicación del NIRS se ha ampliado desde la agricultura y la ciencia alimentaria hasta la medicina clínica, convirtiéndose en una herramienta eficaz para monitorear las condiciones fisiológicas de los pacientes.
La tecnología se basa en transiciones moleculares y vibraciones combinadas. Aunque la banda de absorción de la luz infrarroja cercana suele ser de 10 a 100 veces menor que la de la luz infrarroja media, la NIRS se puede utilizar sin mucha preparación de la muestra. Importante para aplicaciones clínicas. Mediante técnicas de calibración multivariada, como el análisis de componentes principales y los mínimos cuadrados parciales, NIRS puede extraer completamente la información química y superar la complejidad de la espectroscopia del infrarrojo cercano.
"La historia de la espectroscopia del infrarrojo cercano refleja una transición sobresaliente desde la ciencia básica a las aplicaciones prácticas".
La historia de la espectroscopia del infrarrojo cercano se remonta al siglo XIX, cuando William Herschel descubrió por primera vez la existencia de la luz del infrarrojo cercano, pero su aplicación práctica comenzó en la década de 1950. Con la evolución de la tecnología, esta herramienta no sólo se utiliza para evaluar la calidad de alimentos y productos agrícolas, sino que paulatinamente ha ingresado en campos como la química, la medicina y el análisis ambiental. En particular, en 1994 se utilizó por primera vez el NIRS clínicamente como instrumento funcional, lo que hizo posible su aplicación en el campo médico, especialmente en la evaluación de la oxigenación del cerebro y de los tejidos periféricos.
Los instrumentos NIRS están compuestos por una fuente de luz, un detector y un elemento de dispersión, que pueden realizar mediciones de espectroscopia de reflexión o transmisión. Las fuentes de luz más utilizadas incluyen lámparas halógenas de cuarzo y diodos emisores de luz (LED). Para realizar mediciones de alta precisión, los láseres y peines de frecuencia utilizados no solo aumentan la exactitud de las mediciones, sino que también permiten la adquisición simultánea de espectros visibles e infrarrojos cercanos."La verdadera ventaja del NIRS es que puede proporcionar información no invasiva sobre la concentración de oxígeno en la sangre en los tejidos, lo que proporciona a los médicos una base confiable para el diagnóstico".
NIRS tiene muchas aplicaciones en medicina, especialmente en la evaluación de la función cerebral y el sistema microvascular. Esta tecnología puede detectar cambios en el flujo sanguíneo local y la oxigenación, lo que permite a los médicos detectar posibles lesiones, como hemorragia intracraneal, y responder rápidamente. En comparación con la resonancia magnética funcional (fMRI) tradicional, la NIRS es portátil y tiene un impacto mínimo en los pacientes, lo que la hace cada vez más popular para su uso en recién nacidos y otros pacientes vulnerables.
Además, NIRS también destaca en otras aplicaciones médicas, incluida la detección de tumores de mama y el monitoreo de cambios en el flujo sanguíneo y la oxigenación durante el entrenamiento deportivo. Al combinar NIRS con otras técnicas de imágenes, como la tomografía de coherencia óptica (OCT), los proveedores de atención médica pueden obtener una comprensión más clara del estado fisiológico de un paciente.
De cara al futuro, las áreas de aplicación potenciales del NIRS aún son amplias. NIRS ha demostrado su valor irreemplazable en el seguimiento del estado de salud de pacientes de edad avanzada, el seguimiento del rendimiento de los atletas y el desarrollo de nuevas terapias. A medida que la comunidad médica acepte cada vez más esta tecnología, las posibilidades del NIRS seguirán expandiéndose, especialmente en el contexto de la creciente demanda de pruebas no invasivas."El desarrollo de esta tecnología no sólo supone un avance en la tecnología médica, sino que también refleja la estrecha conexión entre la investigación científica y la práctica clínica".
Entonces, en la futura ola de integración de tecnología y medicina, ¿cómo seguirá la espectroscopia de infrarrojo cercano cambiando nuestros métodos de diagnóstico y tratamiento?
