發(fā)布時(shí)間：2017-10-20 03:42

  本文關(guān)鍵詞：多通道腦血氧檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 功能近紅外 腦血氧檢測(cè) 彌散光學(xué)成像 朗伯-比爾定律 連續(xù)波

【摘要】：彌散光學(xué)成像(Diffuse Optical Imaging,DOI)是一種利用被測(cè)組織對(duì)光的吸收、散射等作用來進(jìn)行功能成像的技術(shù),近紅外光譜技術(shù)(Near-infrared spectroscopy,NIRS)就是一種利用彌散光學(xué)成像原理來進(jìn)行腦皮層功能活動(dòng)檢測(cè)的技術(shù)手段,它是一種具有無創(chuàng)性、便攜性的新型腦功能成像技術(shù)。由于血液中的氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白對(duì)波長(zhǎng)在600~900nm的近紅外光具有特異性,因而可以利用近紅外光的這一特性來獲得大腦活動(dòng)時(shí)的氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的變化情況。與其它一些傳統(tǒng)的腦成像技術(shù)(MRI、PET、EEG和MEG等)相比,近紅外彌散光學(xué)成像具有較高的時(shí)間分辨率、造價(jià)較低、便攜性好、操作簡(jiǎn)單以及被試友好等諸多優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)它還具有非侵入式、被試無痛苦的特點(diǎn),并且能夠?qū)崟r(shí)、連續(xù)獲得腦血氧信息。近紅外腦成像技術(shù)不僅為腦科學(xué)研究提供了一種新的方法,而且對(duì)于臨床應(yīng)用,新生兒腦血氧監(jiān)測(cè)、腦損傷顱內(nèi)出血診斷等具有重大的意義。然而到目前為止,國內(nèi)基于近紅外的血氧檢測(cè)儀器基本上是單通道、小規(guī)模發(fā)展,并且只用于簡(jiǎn)單的血氧檢測(cè),運(yùn)用的范圍比較窄、發(fā)揮的功能非常有限。在國內(nèi),自主生產(chǎn)的大型成型設(shè)備幾乎沒有,為了發(fā)展神經(jīng)科學(xué)方面的研究,一些科研機(jī)構(gòu)不得不從國外購買設(shè)備,不僅價(jià)格昂貴,而且設(shè)備的維護(hù)成本很高。為了打破國外的技術(shù)壟斷,發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多功能近紅外檢測(cè)技術(shù),研發(fā)多通道近紅外設(shè)備已經(jīng)刻不容緩。本文所研究的多通道腦血氧檢測(cè)系統(tǒng)基于國家重大科學(xué)儀器開發(fā)專項(xiàng)—32通道的近紅外腦電同步腦活動(dòng)檢測(cè)儀。本文主要介紹課題組承擔(dān)的近紅外檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了一種連續(xù)光雙波長(zhǎng)、32通道同步采集的大腦近紅外血氧檢測(cè)儀器。本文內(nèi)容概括如下:首先,本文介紹了功能近紅外成像的研究背景和意義,與其他傳統(tǒng)腦功能成像比較,總結(jié)出近紅外成像的特點(diǎn)。然后詳細(xì)介紹了近紅外成像檢測(cè)原理和理論基礎(chǔ),重點(diǎn)分析了基于朗伯-比爾定律的連續(xù)波成像算法。其次,先介紹多通道腦血氧檢測(cè)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)框架及遵循的設(shè)計(jì)原則。再重點(diǎn)介紹主要功能模塊的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)過程,包括硬件電路設(shè)計(jì)以及軟件設(shè)計(jì)。最后,通過對(duì)儀器硬件電路測(cè)試以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集對(duì)儀器性能進(jìn)行分析,總結(jié)出儀器的優(yōu)劣。
【關(guān)鍵詞】：功能近紅外 腦血氧檢測(cè) 彌散光學(xué)成像 朗伯-比爾定律 連續(xù)波
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH776
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究背景和意義10-12
• 1.2 近紅外檢測(cè)原理12-18
• 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案和原理分析18-29
• 2.1 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)原則18
• 2.2 總體方案設(shè)計(jì)18-21
• 2.2.1 單通道近紅外檢測(cè)的工作原理20-21
• 2.3 設(shè)計(jì)創(chuàng)新21-24
• 2.4 元器件選擇24-27
• 2.4.1 控制芯片的選取24-26
• 2.4.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的選取26
• 2.4.3 激光管以及驅(qū)動(dòng)芯片的選取26-27
• 2.4.4 光信號(hào)檢測(cè)器件的選取27
• 2.5 本章小結(jié)27-29
• 第三章 模塊化的硬件設(shè)計(jì)29-46
• 3.1 光源模塊設(shè)計(jì)29-31
• 3.2 光信號(hào)檢測(cè)模塊原理圖31-34
• 3.3 正交解調(diào)模塊設(shè)計(jì)34-40
• 3.3.1 基于鎖相放大器的正交相敏檢波原理和設(shè)計(jì)35-38
• 3.3.2 低通濾波器的設(shè)計(jì)38-40
• 3.4 RS485通信接口設(shè)計(jì)40-43
• 3.4.1 RS485介紹40-41
• 3.4.2 RS-485總線接口設(shè)計(jì)41-43
• 3.5 電源模塊和單片機(jī)最小系統(tǒng)43-44
• 3.6 本章小結(jié)44-46
• 第四章 通信協(xié)議及軟件設(shè)計(jì)46-57
• 4.1 通信協(xié)議設(shè)計(jì)46-47
• 4.2 軟件開發(fā)平臺(tái)介紹47-49
• 4.2.1 Keil uVision v5使用簡(jiǎn)介48-49
• 4.3 軟件設(shè)計(jì)49-56
• 4.3.1 串口通信設(shè)計(jì)51-52
• 4.3.2 解碼函數(shù)設(shè)計(jì)52-53
• 4.3.3 中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)53-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第五章 系統(tǒng)性能測(cè)試57-62
• 5.1 系統(tǒng)功能模塊及通道一致性測(cè)試57-60
• 5.2 腦血氧數(shù)據(jù)采集與分析60-61
• 5.3 本章小結(jié)61-62
• 第六章 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 工作總結(jié)62-63
• 6.2 工作展望63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 在學(xué)期間取得的與學(xué)位論文相關(guān)的研究成果68-69

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張瑾,李芙玲;計(jì)算機(jī)串行通信口應(yīng)用探討[J];華北科技學(xué)院學(xué)報(bào);2004年01期

，

本文編號(hào)：1065081