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近紅外腦成像儀能夠提供大腦功能和代謝信息的無(wú)創(chuàng)檢測(cè)

來(lái)源:上海五鈴光電科技有限公司   2023年09月24日 10:42  
  近紅外腦成像儀是一種利用近紅外光譜技術(shù)對(duì)大腦進(jìn)行無(wú)創(chuàng)成像的儀器,具有無(wú)創(chuàng)性、高靈敏度、實(shí)時(shí)性和可重復(fù)性等優(yōu)點(diǎn)。它能夠提供大腦功能和代謝信息的無(wú)創(chuàng)檢測(cè),對(duì)于神經(jīng)科學(xué)、醫(yī)學(xué)和心理學(xué)等領(lǐng)域的研究具有重要意義。
 
  工作原理是利用近紅外光照射到大腦皮層表面,測(cè)量透射光的光強(qiáng)和光譜分布。近紅外光是一種波長(zhǎng)在700-1000納米之間的光線(xiàn),可以穿透到大腦皮層幾毫米的深度。當(dāng)近紅外光穿過(guò)大腦皮層時(shí),它會(huì)與大腦皮層中的蛋白質(zhì)、水和脂質(zhì)等分子相互作用,導(dǎo)致透射光的光強(qiáng)和光譜分布發(fā)生變化。通過(guò)對(duì)這些變化進(jìn)行測(cè)量和分析,可以獲得大腦皮層中分子結(jié)構(gòu)和代謝活動(dòng)的信息。
 
  近紅外腦成像儀主要由光源、光路系統(tǒng)、探測(cè)器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)等組成。光源是近紅外激光器或發(fā)光二極管,能夠發(fā)出波長(zhǎng)在700-1000納米之間的光線(xiàn)。光路系統(tǒng)由多個(gè)光學(xué)元件組成,包括反射鏡、分束器和光學(xué)窗口等,用于將光源發(fā)出的光線(xiàn)聚焦到大腦皮層表面,并收集透射光。探測(cè)器是光電二極管或光電倍增管,用于測(cè)量透射光的光強(qiáng)和光譜分布。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集卡和控制卡組成,用于同步控制光源、探測(cè)器和計(jì)算機(jī)等部件的工作,并將探測(cè)器采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中進(jìn)行處理和分析。
 
  近紅外腦成像儀具有以下優(yōu)點(diǎn):
 
  無(wú)創(chuàng)性:由于近紅外光對(duì)大腦皮層沒(méi)有輻射損傷,因此該技術(shù)對(duì)人體無(wú)害,可以用于腦功能和代謝的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
 
  高靈敏度:近紅外腦成像技術(shù)利用光譜技術(shù)對(duì)透射光進(jìn)行測(cè)量,可以獲得大腦皮層中分子結(jié)構(gòu)和代謝活動(dòng)的信息,具有很高的靈敏度。
 
  實(shí)時(shí)性:可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)多個(gè)區(qū)域進(jìn)行掃描和成像,從而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大腦的功能和代謝變化。
 
  可重復(fù)性:由于近紅外腦成像技術(shù)對(duì)大腦沒(méi)有損傷,因此可以對(duì)同一受試者進(jìn)行多次測(cè)試,從而獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果。
 

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