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腦功能成像儀原理及主要優(yōu)勢(shì)特征

更新時(shí)間：2021-10-26 點(diǎn)擊次數(shù)：3399

　　fNIRS腦功能成像儀通過(guò)將近紅外光傳輸?shù)筋^皮，然后在幾厘米遠(yuǎn)的地方檢測(cè)散射回頭皮的光，可以測(cè)量大腦中氧合和脫氧血紅蛋白濃度的變化。由于腦活動(dòng)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(huì)隨人體代謝活動(dòng)而變化，血氧含量的變化會(huì)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(duì)600-900nm波長(zhǎng)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(cè)出射光強(qiáng)，在入射光強(qiáng)已知和出射光強(qiáng)可測(cè)的情況下，根據(jù)Beer-Lambert 定律，可以實(shí)時(shí)、直接檢測(cè)大腦皮層的血液動(dòng)力學(xué)活動(dòng)。通過(guò)觀測(cè)這種血液動(dòng)力學(xué)變化，即通過(guò)神經(jīng)血管耦合規(guī)律可以反推大腦的神經(jīng)活動(dòng)情況。這就是fNIRS技術(shù)的原理。

　　fNIRS腦功能成像儀優(yōu)勢(shì)特征

　　1、時(shí)空分辨率高

　　fNIRS測(cè)量大腦皮層的血氧情況，厘米級(jí)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(dòng)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(dòng)偽跡不敏感

　　fNIRS設(shè)備對(duì)頭部運(yùn)動(dòng)不敏感，有多種成熟技術(shù)可以識(shí)別和有效地糾正運(yùn)動(dòng)偽影。適合于在運(yùn)動(dòng)任務(wù)期間持續(xù)高質(zhì)量采集腦功能信號(hào)。

　　3、電磁兼容性好

　　由于光學(xué)組件與電磁場(chǎng)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。可以與腦電、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(dòng)、靈活性強(qiáng)。準(zhǔn)備工作簡(jiǎn)單，采集裝置易于佩戴，頭型與頭發(fā)濃密均不會(huì)造成明顯影響。采集過(guò)程中不會(huì)嚴(yán)格限制被試的動(dòng)作，所以適用范圍廣，從嬰幼兒到老年人都可適用。

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