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1、光学近红外脑功能成像系统,目录,一、光学近红外脑功能成像技术介绍,1.1、近红外脑功能成像技术概述,NIRS = functional Near InfraRed Spectroscopy,近红外光谱(NIRS)技术以生物组织光学特性为基础,结合光在组织中的传播规律,研究光在组织中历经一系列吸收、散射后出射光携带的与组织光学特性相关的生化信息。探测的主要生理参数:组织中吸收色团(如HbO2、Hb、totalHb等)浓度变化。,A、成像机制神经血管耦合假说,针对神经-血管间的耦合关系,Roy和Sherrington早在1890年就曾提出了一个非常著名的假说,“大脑的血流供应会随其功能活动的局部变
2、化而进行局部响应”。,Roy C. W., Sherrington C. S.On the regulation of the blood supply of the brain. Journal of Physiology, 1890, 11: 85-108,激活(b)与静息(a)两种生理状态下局部脑血流及血氧水平的变化,Hemodynamic response function (HRF),stimuli,Hemodynamic response,典型的血氧响应函数(HRF),Kohl M ,. , Dirnagl U. Phys. Med. Bio. 2000,神经活化代谢需求血流增加氧
3、合血红蛋白增加脱氧血红蛋白洗出,刺激周期,B、成像的物理学基础,清晰介质,散射介质,屏幕 / 探测器,屏幕 / 探测器,光源,光源,B、成像的物理学基础,可见光:400-700nm吸光物质:血红蛋白水脂肪650-900 nm范围内:水的吸收最小血红蛋白的吸收占主导具有很强的散射性,B、成像的物理学基础,两种血红蛋白在805nm附近有一个等吸收点,在805nm两侧两种血红蛋白分别表现出各自的相对优势吸收特性,故而在等吸收点的左右两边分别(至少)选择一个波长光以保证组织血氧发生变化时HbO2和Hb对光吸收的差动效应。,C、定量分析的计算原理,Beer-Lambert定律介质透明度, T = I/I
4、o吸收系数, A = -log(I/Io)Beer-Lambert Law:A = X d这里: d = I0 和 I之间的距离 =介质的吸收系数 (M-1 cm-1) X = 生色团吸收浓度 (M),D、穿透组织示意图,D、穿透组织示意图,d,表层,深层,S-D间距对探测深度的影响,成年人头前额部位各组织结构厚度,1.2、当代脑功能成像技术,1.2、当代脑功能成像技术,近红外光学成像技术,1.2、当代脑功能成像技术,fMRI vs fNIR,1.2、当代脑功能成像技术,与其他技术对比与EEG相比,它的空间定位能力更好。与fMRI相比,它的时间采样率更好。优势可以实时观测可以测到完整的生理信号
5、,便于除噪。应用范围广,方便可移动局限:1)定位能力较差2)探测深度有限,可基本覆盖大脑皮层外表面。,1.3、光学近红外脑功能的应用领域,社会认知体育科研运动医学BCI脑机接口人因功效研究军事训练,认知心理学运动感觉功能研究自闭症学习/注意力障碍情感觉醒决策,与EEG结合与PET结合与MEG结合与TMS结合与fMRI结合,脑功能障碍精神疾病癫痫创伤性脑损伤(TBI)老年性痴呆症帕金森氏症新生儿研究,强大的销售团队深圳瀚翔公司总部位于深圳,在北京设有分公司,在南京、成都、西安、武汉、广州、长春分别设有办事处。公司拥有强大的销售团队,覆盖全国各地。欢迎客户、经销商、渠道来电咨询,包括公司发展近况、产品介绍、宣讲服务等。,用户跟踪体系我们的用户跟踪体系,保证了我们能够根据您提供的故障描述,较准确的判断故障的实质,并且制订出正确的处理方法。迅速快捷地提供货物的备品备件,保证使用方能够及时买到货物所需的备品备件和易损件。,健全的培训制度具有完善的服务保障体系,配备有足够的、有相应资质的工程技术人员。培训项目包括:硬件使用维护、一般故障检修、软件系统的安装与使用等。.,在线客服,高效及时深圳瀚翔官方网站已全新上线,产品分类更加详细直观,无论在电脑上或者手机上均可以得到很好的浏览体验,并且配备了专门的在线QQ客服,及时解答您的每一次咨询。,Thank You !,