多通道腦血氧檢測系統(tǒng)設計.pdf

1、彌散光學成像（Diffuse Optical Imaging，DOI）是一種利用被測組織對光的吸收、散射等作用來進行功能成像的技術，近紅外光譜技術（Near-infrared spectroscopy，NIRS）就是一種利用彌散光學成像原理來進行腦皮層功能活動檢測的技術手段，它是一種具有無創(chuàng)性、便攜性的新型腦功能成像技術。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（MRI、PET、EEG和MEG等）相比，近紅外彌散光學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。同時它還具有非侵入式、被試無痛苦的特點，并且能夠實時、連續(xù)獲得腦血氧信息。近紅外腦成像技術不僅為腦科學研究提供了一種新的方法，而且對于臨床應用，新生兒腦血氧監(jiān)測、腦損傷顱內出血診斷等具有重大的意義。
　　然而到目前為止

3、，國內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，運用的范圍比較窄、發(fā)揮的功能非常有限。在國內，自主生產的大型成型設備幾乎沒有，為了發(fā)展神經科學方面的研究，一些科研機構不得不從國外購買設備，不僅價格昂貴，而且設備的維護成本很高。為了打破國外的技術壟斷，發(fā)展具有自主知識產權的多功能近紅外檢測技術，研發(fā)多通道近紅外設備已經刻不容緩。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的近紅外檢測系統(tǒng)的設計，實現(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，總結出近紅外成像的特點。然后詳細介紹了近紅外成像檢測原理和理論基礎，重點分析了基于朗伯-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)的整體設計框架及遵循的設計原則。再重點介紹