多通道腦血氧檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、彌散光學(xué)成像（Diffuse Optical Imaging，DOI）是一種利用被測(cè)組織對(duì)光的吸收、散射等作用來(lái)進(jìn)行功能成像的技術(shù)，近紅外光譜技術(shù)（Near-infrared spectroscopy，NIRS）就是一種利用彌散光學(xué)成像原理來(lái)進(jìn)行腦皮層功能活動(dòng)檢測(cè)的技術(shù)手段，它是一種具有無(wú)創(chuàng)性、便攜性的新型腦功能成像技術(shù)。由于血液中的氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白對(duì)波長(zhǎng)在600~900nm的近紅外光具有特異性，因而可以利用近紅外光的這一特性

2、來(lái)獲得大腦活動(dòng)時(shí)的氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的變化情況。與其它一些傳統(tǒng)的腦成像技術(shù)（MRI、PET、EEG和MEG等）相比，近紅外彌散光學(xué)成像具有較高的時(shí)間分辨率、造價(jià)較低、便攜性好、操作簡(jiǎn)單以及被試友好等諸多優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)它還具有非侵入式、被試無(wú)痛苦的特點(diǎn)，并且能夠?qū)崟r(shí)、連續(xù)獲得腦血氧信息。近紅外腦成像技術(shù)不僅為腦科學(xué)研究提供了一種新的方法，而且對(duì)于臨床應(yīng)用，新生兒腦血氧監(jiān)測(cè)、腦損傷顱內(nèi)出血診斷等具有重大的意義。
　　然而到目前為止

3、，國(guó)內(nèi)基于近紅外的血氧檢測(cè)儀器基本上是單通道、小規(guī)模發(fā)展，并且只用于簡(jiǎn)單的血氧檢測(cè)，運(yùn)用的范圍比較窄、發(fā)揮的功能非常有限。在國(guó)內(nèi)，自主生產(chǎn)的大型成型設(shè)備幾乎沒(méi)有，為了發(fā)展神經(jīng)科學(xué)方面的研究，一些科研機(jī)構(gòu)不得不從國(guó)外購(gòu)買(mǎi)設(shè)備，不僅價(jià)格昂貴，而且設(shè)備的維護(hù)成本很高。為了打破國(guó)外的技術(shù)壟斷，發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多功能近紅外檢測(cè)技術(shù)，研發(fā)多通道近紅外設(shè)備已經(jīng)刻不容緩。本文所研究的多通道腦血氧檢測(cè)系統(tǒng)基于國(guó)家重大科學(xué)儀器開(kāi)發(fā)專項(xiàng)—32通道的近紅

4、外腦電同步腦活動(dòng)檢測(cè)儀。本文主要介紹課題組承擔(dān)的近紅外檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了一種連續(xù)光雙波長(zhǎng)、32通道同步采集的大腦近紅外血氧檢測(cè)儀器。本文內(nèi)容概括如下：
　　首先，本文介紹了功能近紅外成像的研究背景和意義，與其他傳統(tǒng)腦功能成像比較，總結(jié)出近紅外成像的特點(diǎn)。然后詳細(xì)介紹了近紅外成像檢測(cè)原理和理論基礎(chǔ)，重點(diǎn)分析了基于朗伯-比爾定律的連續(xù)波成像算法。
　　其次，先介紹多通道腦血氧檢測(cè)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)框架及遵循的設(shè)計(jì)原則。再重點(diǎn)介紹