基于數(shù)字鎖相檢測技術(shù)的光學(xué)拓撲成像系統(tǒng)研究.pdf

1、光學(xué)拓撲成像方法源自于近紅外組織光譜測量技術(shù)(Near-InfraredSpectroscopy，NIRS)，可實現(xiàn)高階腦功能動態(tài)成像。作為現(xiàn)有高階腦功能成像模態(tài)如功能核磁共振成像(Functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI)等的有效補充，它對腦科學(xué)研究、神經(jīng)系統(tǒng)診斷和臨床康復(fù)治療有著重要的應(yīng)用價值。目前已經(jīng)推出的光學(xué)拓撲成像系統(tǒng)價格昂貴，較難推廣，因此設(shè)計出一種結(jié)構(gòu)簡便、性價比高的光學(xué)拓撲成像

2、系統(tǒng)一直是目前該領(lǐng)域研究者努力的方向之一。
　　 本文設(shè)計了一種基于數(shù)字鎖相檢測技術(shù)的光學(xué)拓撲成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用數(shù)字鎖相檢測技術(shù)縮短信道帶寬、改善測量信噪比和動態(tài)性能、實現(xiàn)微弱雙波長反射信息的有效分離并提取出每個波長下調(diào)制信號的幅值信息。此外，本文優(yōu)化了調(diào)制信號源以及數(shù)據(jù)采集程序，并設(shè)計出符合要求的源.探測光纖排布以及數(shù)據(jù)處理程序。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)利用光開關(guān)實現(xiàn)了5個源位置處耦合信號順序入射、并實現(xiàn)了4通道同步數(shù)據(jù)采集及處理。

3、本文詳細介紹了系統(tǒng)的各個組成部分，并利用輸入調(diào)制信號的幅值變化與輸出反射信號的幅值變化成正比的關(guān)系，證明了系統(tǒng)的可用性以及系統(tǒng)所測得的幅值信息的有效性。
　　 本文設(shè)計的光學(xué)拓撲成像系統(tǒng)旨在以血紅蛋白的濃度變化為指標(biāo)，實現(xiàn)腦功能成像研究?？紤]到系統(tǒng)處在驗證階段，選擇以吸收系數(shù)的變化反映血紅蛋白濃度的變化情況，在此基礎(chǔ)上對40×40m㎡區(qū)域內(nèi)不同吸收目標(biāo)的液態(tài)仿體進行了雙波長成像實驗。以修正的Lambert-Beer定理為理論模型