本文關(guān)鍵詞：基于近紅外光譜技術(shù)的腦血氧檢測

  更多相關(guān)文章： 功能近紅外光譜技術(shù) 腦血氧檢測 光源調(diào)制 光電檢測

【摘要】：大腦功能中的神經(jīng)血管耦合機制一直是腦科學研究的重要領(lǐng)域,腦血氧檢測技術(shù)成為不可缺少的研究工具。在最近幾十年的血氧檢測技術(shù)發(fā)展過程中,功能近紅外光譜技術(shù)(FNIRS)成為檢測大腦活動中血氧變化的重要手段。該技術(shù)是通過檢測組織光學參數(shù)的改變來反映血液中的氧合血紅蛋白(Oxyhemoglobin,HbO)與還原血紅蛋白(Deoxyhemoglobin,HbR)的變化。與其它大腦皮層功能活動檢測方法相比,功能近紅外光譜技術(shù)不僅滿足空間分辨率的要求,同時具有非常高的時間分辨率。而且該技術(shù)可以進行實時無創(chuàng)的腦功能活動監(jiān)測,設備功耗小,檢測費用低。相比于國外成熟的功能近紅外光譜檢測技術(shù),國內(nèi)的研究和發(fā)展相對落后,至今還沒有產(chǎn)品化的功能近紅外成像檢測設備。本文研究實現(xiàn)的正是近紅外光譜技術(shù)用于腦功能活動中的血氧變化檢測系統(tǒng)。首先,本文闡述了功能近紅外光譜檢測技術(shù)的原理,對功能近紅外光譜檢測技術(shù)的應用特點和設計原則進行了總結(jié)。同時,本文還介紹了功能近紅外光譜檢測技術(shù)用于腦功能研究的生理基礎(chǔ)并分析了該技術(shù)的信號特點和應用優(yōu)勢。然后,本文重點介紹了基于近紅外光譜技術(shù)的腦血氧檢測系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)。其中包括硬件功能設計中光源發(fā)射及傳輸?shù)慕鉀Q方法、利用合理有效的光電傳感器對出射光信號的檢測以及通道之間并行數(shù)據(jù)采集的實現(xiàn)和軟件應用中各功能的流程設計。系統(tǒng)實現(xiàn)的過程中,還設計完成了血管阻斷實驗對本系統(tǒng)血氧信息采集的有效性進行了實際驗證。其中,系統(tǒng)底層采集得到的電信號和實際數(shù)據(jù)求得的血氧信號都證明了系統(tǒng)的良好性能。此外,本文還提出了一種小波分析用于近紅外任務實驗中激活通道檢測的方法,并通過模擬實驗數(shù)據(jù)和真實實驗數(shù)據(jù)的處理結(jié)果和對比證明了該方法的可行性。最后,本文討論了該系統(tǒng)開發(fā)過程中一些改進和優(yōu)化,并探討了功能近紅外血氧檢測與腦電同步聯(lián)合采集的意義。
【關(guān)鍵詞】：功能近紅外光譜技術(shù) 腦血氧檢測 光源調(diào)制 光電檢測
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R338;O657.33
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 緒論8-11
• 1.1 引言8
• 1.2 研究背景8-9
• 1.3 研究意義9-10
• 1.4 本文主要工作10-11
• 第二章 功能近紅外血氧檢測原理11-18
• 2.1 腦血氧變化及神經(jīng)血管耦合11-12
• 2.2 朗伯-比爾定律求解血氧變化12-16
• 2.3 主要近紅外調(diào)制方式比較16-17
• 2.4 本章小結(jié)17-18
• 第三章 近紅外腦血氧檢測的系統(tǒng)實現(xiàn)18-38
• 3.1 系統(tǒng)總體框架的設計18-20
• 3.2 系統(tǒng)硬件電路功能的實現(xiàn)20-30
• 3.3 系統(tǒng)軟件功能設計30-35
• 3.4 系統(tǒng)實驗驗證35-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第四章 基于小波變換的功能近紅外數(shù)據(jù)分析方法38-47
• 4.1 方法和處理流程38-41
• 4.2 仿真數(shù)據(jù)對比檢測結(jié)果41-43
• 4.3 任務試驗數(shù)據(jù)對比檢測結(jié)果43-46
• 4.5 本章小結(jié)46-47
• 第五章 總結(jié)與展望47-49
• 5.1 工作總結(jié)47-48
• 5.2 工作展望48-49
• 致謝49-50
• 參考文獻50-55
• 在學期間取得的與學位論文相關(guān)的研究成果55-56

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李長清;近紅外光譜技術(shù)與腦監(jiān)測[J];國外醫(yī)學.神經(jīng)病學神經(jīng)外科學分冊;1995年02期

2 王旭;李迎新;;以蒙特卡洛方法建立組織中光劑量數(shù)學模型:分析激光對肝組織的損傷[J];中國組織工程研究與臨床康復;2010年04期

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本文編號：683377