光学近红外脑功能成像系统原理介绍PPT格式课件下载.pptx
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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化而进行局部响应”。
RoyC.W.,SherringtonC.S.Ontheregulationofthebloodsupplyofthebrain.JournalofPhysiology,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,Hemodynamicresponsefunction(HRF),stimuli,Hemodynamicresponse,典型的血氧响应函数(HRF),KohlM,.,DirnaglU.Phys.Med.Bio.2000,神经活化代谢需求血流增加氧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650-900nm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/Io吸收系数,A=-log(I/Io)Beer-LambertLaw:
A=Xd这里:
d=I0和I之间的距离=介质的吸收系数(M-1cm-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,fMRIvsfNIR,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,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。
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