多通道腦血氧檢測系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、彌散光學(xué)成像（Diffuse Optical Imaging，DOI）是一種利用被測組織對光的吸收、散射等作用來進(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)成像原理來進(jìn)行腦皮層功能活動檢測的技術(shù)手段，它是一種具有無創(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波長在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、來獲得大腦活動時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)成像具有較高的時間分辨率、造價較低、便攜性好、操作簡單以及被試友好等諸多優(yōu)點(diǎn)。同時它還具有非侵入式、被試無痛苦的特點(diǎn)，并且能夠?qū)崟r、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，而且對于臨床應(yīng)用，新生兒腦血氧監(jiān)測、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、，國內(nèi)基于近紅外的血氧檢測儀器基本上是單通道、小規(guī)模發(fā)展，并且只用于簡單的血氧檢測，運(yùn)用的范圍比較窄、發(fā)揮的功能非常有限。在國內(nèi)，自主生產(chǎn)的大型成型設(shè)備幾乎沒有，為了發(fā)展神經(jīng)科學(xué)方面的研究，一些科研機(jī)構(gòu)不得不從國外購買設(shè)備，不僅價格昂貴，而且設(shè)備的維護(hù)成本很高。為了打破國外的技術(shù)壟斷，發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的多功能近紅外檢測技術(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系統(tǒng)基于國家重大科學(xué)儀器開發(fā)專項—32通道的近紅

4、外腦電同步腦活動檢測儀。本文主要介紹課題組承擔(dān)的近紅外檢測系統(tǒng)的設(shè)計，實(shí)現(xiàn)了一種連續(xù)光雙波長、32通道同步采集的大腦近紅外血氧檢測儀器。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系統(tǒng)的整體設(shè)計框架及遵循的設(shè)計原則。再重點(diǎn)介紹