發(fā)布時間：2021-02-02 05:26

　　近紅外光譜技術（Near Infrared Spectroscopy, NIRS）和腦電（Electroencephalographic, EEG）在腦科學研究中占有重要地位。聯(lián)合NIRS和EEG的檢測技術（簡稱NIRS-EEG聯(lián)合檢測技術）在腦功能分析領域可以達到比單一檢測技術更好的效果,從而更好地理解大腦生理機制。本文首先介紹NIRS和EEG技術的原理,并比較了這兩種技術與其他腦檢測技術的優(yōu)缺點。然后指出目前聯(lián)合檢測技術在系統(tǒng)設計時需要注意的技術要點。接著列舉在聯(lián)合檢測技術在腦功能分析中的應用,并總結目前該技術的優(yōu)勢和面臨的問題,并根據(jù)出現(xiàn)這些問題的原因做出相應的分析,提出對策和建議。最后對這項技術的未來應用做出展望。 

【文章來源】：中國醫(yī)學物理學雜志. 2020,37(10)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

3D打印的聯(lián)合測量探測帽實物圖（a）和示意圖（b)

第二種方式采用同一處理器同步控制NIRS的光源輸出和探測器輸入以及EEG信號的采集和處理，這比第一種方法的要求要高，系統(tǒng)設計更加復雜。但兩種系統(tǒng)之間的同步較好，數(shù)據(jù)分析也更加方便，是目前NIRS-EEG聯(lián)合檢測的主流方式。其系統(tǒng)結構框圖如圖1所示。EEG-NIRS聯(lián)合采集分析系統(tǒng)一般包括腦電電極、近紅外探頭、下位機微控制器和上位機。腦電電極和近紅外探頭需要根據(jù)實際要求確定數(shù)量、型號和分布位置；微控制器是系統(tǒng)的核心，負責光源驅動信號的產生、腦電與近紅外光強信號的放大、模數(shù)轉換以及與上位機的通信。上位機負責EEG與NIRS信號的顯示、預處理、信號解調與存儲等功能[41]。目前NIRS-EEG聯(lián)合檢測系統(tǒng)中的近紅外探頭和腦電電極大多通過固定在同一探頭帽上實現(xiàn)聯(lián)合檢測[42]。NIRS-EEG聯(lián)合檢測研究的關鍵問題之一就是聯(lián)合檢測探頭帽的設計。聯(lián)合檢測探頭帽一般是將腦電電極和近紅外探頭安裝到同一個貼合頭皮的柔性裝置上整合而成[43]。一些研究人員直接在現(xiàn)有的腦電帽上加入近紅外光纖部件[44-46]，這種方法雖然實現(xiàn)方式簡單快捷，可以保證腦電耦合效果，但是有兩個弊端：其一是現(xiàn)有腦電帽多以彈性布料為基底，戴在不同的受試者頭上后近紅外光源和探測器之間的距離會略有不同且不可控；其二是彈性布料對近紅外探頭的固定效果有限，在實驗時會帶來諸多不便。


本文編號：3014142