痛覺的近紅外腦功能成像的研究.pdf

1、大腦是人體最復(fù)雜的器官，解密大腦的運轉(zhuǎn)方式、探索生命之謎，是無數(shù)科學(xué)家潛心研究的艱難課題。自Jbsis于1977年第一次觀察到人體組織對近紅外光具有良好的穿透能力之后，人們開始用NIRS技術(shù)來研究腦功能活動。疼痛的解剖生理學(xué)表明，人體受到疼痛刺激后，參與處理疼痛信息的大腦皮質(zhì)的部分區(qū)域處于激活狀態(tài)，引起區(qū)域內(nèi)的血氧含量的改變，由于血液內(nèi)的含氧血紅蛋白（HbO2）與去氧血紅蛋白（Hb）對近紅外波段（600-1300nm波長）的光波的吸收特

2、性不同，通過探測出射光波強度即可反應(yīng)出生理變化。
　　本文依據(jù)760nm、850nm兩波長的近紅外光與人體組織的相互作用特性和修正朗伯-比爾定律為基礎(chǔ)，自行設(shè)計和制作了一套以雙波長近紅外LED為光源并有8路探測通道的檢測系統(tǒng)。本系統(tǒng)中使用單片機做為控制整個電路的核心器件，主要用來控制LED光源驅(qū)動器以循序點亮光源，并控制8路通道的A/D轉(zhuǎn)換以及將數(shù)字信號上傳至上位機。本系統(tǒng)選用在700nm-850nm波長范圍內(nèi)具有很高的光譜響應(yīng)度

3、的光敏管OPT101做為光信號的接收設(shè)備。上位機程序基于Visual C++6.0平臺，完成對表征血氧信息數(shù)據(jù)的存儲、處理及顯示的任務(wù)。本文對整套系統(tǒng)進行了探測性能的測試和在體檢測能力的測試，驗證了系統(tǒng)具有檢測人腦部血氧含量這種微弱信號的能力，并可用于腦功能活動的檢測。
　　本文利用自行研制的腦功能檢測儀對隨機選取的20例指尖血糖檢測者在檢測過程的大腦前額葉的血氧含量進行了檢測，該實驗檢測出大腦前額葉在疼痛刺激狀態(tài)下被激活，并且該