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腦功能成像儀原理及主要優(yōu)勢特征
更新時(shí)間:2021-10-26 點(diǎn)擊次數(shù):2223
   fNIRS腦功能成像儀通過將近紅外光傳輸?shù)筋^皮,然后在幾厘米遠(yuǎn)的地方檢測散射回頭皮的光,可以測量大腦中氧合和脫氧血紅蛋白濃度的變化。由于腦活動和局部血流之間存在密切,血紅蛋白濃度的這些變化提供了腦功能的可靠度量。
  人體組織中的血氧含量會隨人體代謝活動而變化,血氧含量的變化會引起組織光學(xué)特性的變化,而腦組織中的氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白對600-900nm波長的近紅外光吸收率存在差異特性,因此可以使用近紅外光照射人體組織并檢測出射光強(qiáng),在入射光強(qiáng)已知和出射光強(qiáng)可測的情況下,根據(jù)Beer-Lambert 定律,可以實(shí)時(shí)、直接檢測大腦皮層的血液動力學(xué)活動。通過觀測這種血液動力學(xué)變化,即通過神經(jīng)血管耦合規(guī)律可以反推大腦的神經(jīng)活動情況。這就是fNIRS技術(shù)的原理。
  fNIRS腦功能成像儀優(yōu)勢特征
  1、時(shí)空分辨率高
  fNIRS測量大腦皮層的血氧情況,厘米級的空間分辨率優(yōu)于腦電,可以準(zhǔn)確定位產(chǎn)生腦部活動的腦區(qū)。時(shí)間分辨率一般可達(dá)到10-100HZ,可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)觀察血氧變化的曲線,也方便研究者更好地跟蹤分析數(shù)據(jù)。
  2、運(yùn)動偽跡不敏感
  fNIRS設(shè)備對頭部運(yùn)動不敏感,有多種成熟技術(shù)可以識別和有效地糾正運(yùn)動偽影。適合于在運(yùn)動任務(wù)期間持續(xù)高質(zhì)量采集腦功能信號。
  3、電磁兼容性好
  由于光學(xué)組件與電磁場幾乎不存在相互干擾,因此fNIRS具有很好的電磁兼容性,適用于多模態(tài)成像??梢耘c腦電、經(jīng)顱磁刺激、經(jīng)顱電刺激等手段配合使用。
  4、fNIRS應(yīng)用范圍廣泛
  設(shè)備使用方便、易于移動、靈活性強(qiáng)。準(zhǔn)備工作簡單,采集裝置易于佩戴,頭型與頭發(fā)濃密均不會造成明顯影響。采集過程中不會嚴(yán)格限制被試的動作,所以適用范圍廣,從嬰幼兒到老年人都可適用。

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