本文關(guān)鍵詞：一體化便攜式腦血氧檢測系統(tǒng)與性能驗(yàn)證

  更多相關(guān)文章： 一體化 功能近紅外光譜成像 性能驗(yàn)證 模型實(shí)驗(yàn)

【摘要】：人腦血液動力學(xué)的大量研究帶動其測量技術(shù)的提升,尤其是功能近紅外光譜成像系統(tǒng)(fNIRS)的研究,目前已經(jīng)研制出應(yīng)用于不同神經(jīng)科學(xué)的設(shè)備。然而,國際上已有的fNIRS系統(tǒng)大多由一套大型設(shè)備作為信號的驅(qū)動控制單元,外加一臺主機(jī)接收、顯示和保存數(shù)據(jù),此系統(tǒng)的缺點(diǎn)是設(shè)備龐大,成本高。為了實(shí)現(xiàn)fNIRS系統(tǒng)的便攜式,無需計(jì)算機(jī)的直接介入,本實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)了一套8通道fNIRS系統(tǒng)。本系統(tǒng)以ARM為控制中心,代替以前計(jì)算機(jī)接收、顯示和保存數(shù)據(jù)的功能,串口屏作為用戶界面顯示參數(shù)配置和數(shù)據(jù)顯示。本文主要針對系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)和為保證系統(tǒng)的性能所做的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)做主要介紹。一體化設(shè)計(jì)主要是利用ARM控制串口顯示屏,在keil uVision4開發(fā)平臺進(jìn)行軟件設(shè)計(jì),通過ARM控制數(shù)據(jù)的傳輸,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)5大功能模塊的設(shè)計(jì)。5大功能主要有區(qū)域拓?fù)鋱D顯示,通道曲線顯示,參數(shù)配置,峰值檢測,通道連接等,通過串口或USB下載至系統(tǒng),成功實(shí)現(xiàn)預(yù)期要求。本文從phantom模型實(shí)驗(yàn)和人體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)的性能,phantom模型有效驗(yàn)證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,可重復(fù)性和可靠性。人體實(shí)驗(yàn)包括動手指任務(wù)和視覺刺激任務(wù),通過兩種任務(wù)證明了系統(tǒng)的可行性,動手指任務(wù)中,分別從時(shí)間和空間維度分析受試者動右手時(shí),相應(yīng)左腦運(yùn)動區(qū)血氧含量的變化,結(jié)果顯示左腦運(yùn)動區(qū)氧合血紅蛋白變化量增加,還原血紅蛋白的變化量減少,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與已有的典型血流動力學(xué)結(jié)果相一致;視覺刺激任務(wù)從左右眼的對比性測試中得出有效的血液動力學(xué)結(jié)果。從上述可知,本實(shí)驗(yàn)室研制的系統(tǒng)具有良好的時(shí)間和空間動力學(xué)特征,證明了本系統(tǒng)檢測腦血氧含量的可行性,具有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：一體化 功能近紅外光譜成像 性能驗(yàn)證 模型實(shí)驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH776
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 一體化便攜式腦血氧檢測系統(tǒng)的意義10-11
• 1.2 發(fā)展現(xiàn)狀及研究意義11-12
• 1.3 功能近紅外成像基礎(chǔ)12-16
• 1.4 本文的主要內(nèi)容16-17
• 第二章 一體化便攜式血氧檢測系統(tǒng)組成17-22
• 2.1 硬件部分17-20
• 2.1.1 光源驅(qū)動模塊18
• 2.1.2 光檢測模塊18-19
• 2.1.3 信號解調(diào)與采集模塊19
• 2.1.4 主控模塊19
• 2.1.5 串.屏顯示模塊19
• 2.1.6 電源模塊19-20
• 2.1.7 信號背板20
• 2.2 軟件部分20-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 第三章 系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)22-40
• 3.1 可觸摸顯示屏的引入22-27
• 3.1.1 硬件組成22-23
• 3.1.2 Visual TFT工程文件的建立23-27
• 3.2 Visual TFT與虛擬串.屏聯(lián)機(jī)測試27-30
• 3.2.1 操作流程27
• 3.2.2 操作步驟27-28
• 3.2.3 虛擬串.屏的功能驗(yàn)證28-30
• 3.3 ARM與顯示屏實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸30-38
• 3.3.1 數(shù)據(jù)通信31-33
• 3.3.2 便攜式系統(tǒng)智能化顯示的通信命令33-36
• 3.3.2.1 拓?fù)鋱D顯示的通信33-34
• 3.3.2.2 通道曲線圖顯示通信34-35
• 3.3.2.3 峰值檢測通信35-36
• 3.3.2.4 參數(shù)配置通信36
• 3.3.2.5 通道檢測通信36
• 3.3.3 開發(fā)環(huán)境與虛擬串.屏綁定調(diào)試36-38
• 3.4 硬件系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果38-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第四章 系統(tǒng)性能檢測40-57
• 4.1 最佳耦合40-41
• 4.2 光源安全性41-42
• 4.3 可靠性驗(yàn)證42-44
• 4.3.1 距離敏感性43
• 4.3.2 穩(wěn)定性43-44
• 4.3.3 可重復(fù)性44
• 4.4 有效性驗(yàn)證44-56
• 4.4.1 牛奶模型45
• 4.4.2 人體實(shí)驗(yàn)45-56
• 4.4.2.1 動手指任務(wù)46-47
• 4.4.2.2 視覺棋盤47-49
• 4.4.2.3 數(shù)據(jù)處理和分析49-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第五章 總結(jié)與展望57-59
• 5.1 總結(jié)57-58
• 5.2 展望58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果64-65

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