神經(jīng)成像技術(shù)為人們提供了較好地了解大腦如何工作的手段。功能近紅外光譜術(shù)（functional Near-infrared Spectroscopy,fNIRS）作為一種無(wú)創(chuàng)的光學(xué)成像技術(shù),已越來(lái)越多地應(yīng)用于腦功能研究中。fNIRS通過(guò)通道的排布位置可以確定腦功能信號(hào)的來(lái)源,而fNIRS技術(shù)本身存在時(shí)間分辨率不夠高、無(wú)法直接反映神經(jīng)活動(dòng)等問(wèn)題,這些問(wèn)題嚴(yán)重影響了fNIRS用于腦功能檢測(cè)的可靠性。腦電圖（Electroencephalography,EEG）作為一種較為成熟的腦功能檢測(cè)技術(shù),具有較高的時(shí)間分辨率,其缺點(diǎn)是檢測(cè)信號(hào)無(wú)法確定來(lái)源的腦區(qū)。fNIRS和EEG技術(shù)都具有對(duì)環(huán)境和被試限制小的優(yōu)勢(shì),可以在自然和放松的狀態(tài)下檢測(cè)被試的腦功能活動(dòng)。因此將fNIRS與EEG技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合,使用雙模態(tài)檢測(cè)技術(shù)可以綜合二者空間和時(shí)間分辨率的優(yōu)勢(shì),幫助人們更好地認(rèn)識(shí)在認(rèn)知心理學(xué)任務(wù)中腦活動(dòng)的神經(jīng)機(jī)制。目前fNIRS-EEG雙模態(tài)檢測(cè)技術(shù)尚處于起步階段,存在信號(hào)受噪聲干擾嚴(yán)重、系統(tǒng)整合性較差、聯(lián)合通道少等問(wèn)題。提高fNIRS-EEG雙模態(tài)聯(lián)合檢測(cè)的性能是將該技術(shù)應(yīng)用到腦功能研究的重要內(nèi)容。本文圍繞fNI... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

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水，HbO2和Hb在近紅外波段的吸收光譜曲線

華 中 科 技 大 學(xué) 博 士 學(xué) 位 論 文能夠檢測(cè)多種血氧參數(shù)，并且具有對(duì)環(huán)境和被試限制小，制作和運(yùn)行成本低等優(yōu)勢(shì)。但 fNIRS 技術(shù)的局限在于近紅外光的穿透深度有限，只能探測(cè)大腦灰質(zhì)部分，而無(wú)法檢測(cè)深層腦組織活動(dòng)[14]。因此該技術(shù)主要應(yīng)用于認(rèn)知心理學(xué)的研究中。1.3 腦功能的近紅外研究1.3.1 近紅外腦功能成像儀器近紅外腦功能成像技術(shù)是根據(jù)大腦組織在光學(xué)窗波段低吸收高散射的特性來(lái)檢測(cè)血氧動(dòng)力學(xué)參數(shù)，從而反映大腦的功能活動(dòng)。根據(jù)使用不同的近紅外光檢測(cè)方法，用于腦功能成像的儀器有三類：時(shí)域儀器、頻域儀器和連續(xù)光儀器。三種儀器的工作原理如圖 1.2 所示。

華 中 科 技 大 學(xué) 博 士 學(xué) 位 論 文續(xù)光儀器采集到的光強(qiáng)數(shù)據(jù)通過(guò)修正的比爾朗伯定律轉(zhuǎn)化為血氧參數(shù)，而且只血氧參數(shù)的相對(duì)變化進(jìn)行測(cè)量[19]。一般情況下腦功能研究關(guān)注的是大腦活動(dòng)也變化過(guò)程，因此連續(xù)光技術(shù)適用于腦功能活動(dòng)研究。目前，包括哈佛大學(xué)、華技大學(xué)和中科院自動(dòng)化所在內(nèi)的多家研究單位都在研究連續(xù)光近紅外技術(shù)和相用[11, 12, 20]。日本的日立和島津以及美國(guó)的 NIRx 等公司也于 2003 年開始陸續(xù)推款商用的多通道連續(xù)光近紅外腦功能成像儀器。連續(xù)光近紅外儀器復(fù)雜程度較低作和使用成本較低，可以進(jìn)行便攜式設(shè)計(jì)，因此被廣泛應(yīng)用于腦科學(xué)研究和臨斷中。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]用于腦血流量檢測(cè)的近紅外光譜術(shù)[J]. 駱清銘,鄧暉,龔輝,曾紹群,陳衛(wèi)國(guó).  紅外與毫米波學(xué)報(bào). 1999(02)



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