近紅外腦功能成像數(shù)據(jù)處理分析平臺的開發(fā)和應(yīng)用.pdf

1、近紅外光譜術(shù)（Near-infrared Spectroscopy，NIRS）利用近紅外光在生物組織中低吸收和高散射的特性，提供基于血紅蛋白濃度變化的血液動力學(xué)信息，反映大腦皮層的血氧代謝情況，可用于檢測人腦功能活動。已有的連續(xù)波（Continuous Wave，CW） NIRS腦功能成像系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)腦功能響應(yīng)的快速測量，但缺乏配套的數(shù)據(jù)處理分析軟件。本研究以CW NIRS腦功能成像系統(tǒng)采集到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，研究數(shù)據(jù)處理和分析方法，圍

2、繞近紅外腦功能成像數(shù)據(jù)處理分析平臺的開發(fā)，主要的研究內(nèi)容如下：
　?。?）結(jié)合現(xiàn)有的CW NIRS系統(tǒng)的特點(diǎn)，開發(fā)可分析NIRS數(shù)據(jù)的軟件平臺，對采集的光強(qiáng)數(shù)據(jù)經(jīng)過轉(zhuǎn)換、濾波降噪、疊加平均等處理，得到反映腦功能響應(yīng)的血液動力學(xué)參數(shù)，對處理的結(jié)果以時域曲線和二維地形圖的形式顯示，直觀的展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中被試的大腦活動狀態(tài)，同時實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析功能，進(jìn)一步評估實(shí)驗(yàn)結(jié)果。對軟件平臺需求按照模塊劃分并開發(fā)，建立NIRS數(shù)據(jù)處理分析平臺。
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3、2）對開發(fā)的NIRS數(shù)據(jù)處理分析平臺進(jìn)行性能評估。首先，模擬腦功能活動過程中的血液動力學(xué)響應(yīng)和生理干擾，生成含有噪聲信號的血氧數(shù)據(jù)。隨后采用軟件平臺的數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行模型仿真實(shí)驗(yàn)，并對提取的血氧數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行評估，結(jié)果表明軟件平臺的處理方法理論上可以從背景噪聲中提取到效信號。
　?。?）應(yīng)用軟件平臺處理分析在體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。采用CW NIRS儀器測量Stroop效應(yīng)中前額葉的活動，利用軟件平臺對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并分析數(shù)據(jù)處理結(jié)果，