功能近紅外腦成像技術(shù)（Function near infrared spectroscopy,f NIRS）作為一種非侵入性腦功能成像工具在腦科學(xué)研究領(lǐng)域快速發(fā)展。研究表明,大腦的血流動(dòng)力學(xué)反應(yīng)會(huì)隨年齡增長(zhǎng)而變化。目前已經(jīng)有許多基于fNIRS的新生兒腦發(fā)育評(píng)估和腦功能網(wǎng)絡(luò)連接研究成果,然而尚未對(duì)新生嬰兒到老年人等整個(gè)生命周期的各個(gè)年齡段的腦功能發(fā)展?fàn)顟B(tài)進(jìn)行研究。本文采用fNIRS技術(shù),從新生早產(chǎn)兒、足月兒、三個(gè)月大嬰兒、兒童、成人以及老年人等六個(gè)大腦發(fā)展重要階段評(píng)估大腦的發(fā)育與退化。首先,利用fNIRS系統(tǒng)獲取六個(gè)年齡段下靜息狀態(tài)的數(shù)據(jù)。通過(guò)修正比爾朗伯定律將近紅外系統(tǒng)采集的光強(qiáng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為含氧血紅蛋白（oxy-hemoglobin,HbO）與脫氧血紅蛋白信號(hào)（deoxy-hemoglobin,Hb）。根據(jù)血紅蛋白信號(hào)的波形圖和頻譜圖,挑選出數(shù)據(jù)質(zhì)量好的通道。針對(duì)信號(hào)中的運(yùn)動(dòng)偽影,提出了峰值小波濾波器算法,能夠有效的去除血紅蛋白時(shí)間序列中的運(yùn)動(dòng)噪聲。通過(guò)帶寬濾波算法實(shí)現(xiàn)低頻血紅蛋白信號(hào)提取和去除信號(hào)中的生理噪聲。得到0.01-0.05Hz、0.05-0.1Hz、0.01-0.1Hz等三個(gè)... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

近紅外“香蕉型”通道功能近紅外成像技術(shù)的原理是基于生物組織的光學(xué)特性[27]，實(shí)現(xiàn)對(duì)腦皮層中血蛋白濃度變化的監(jiān)測(cè)

第2章近紅外信號(hào)的采集及預(yù)處理-11-圖2-1新生兒fNIRS通道分布2.2.2兒童、成人和老年人在腦發(fā)展的中后期階段，選擇健康的兒童、成人以及老年人等年齡段，采集靜息狀態(tài)下的近紅外信號(hào)。包括40名6-12歲的兒童，其中21名男孩、19名女孩。18名19-27歲的成年人，其中12名男性、6名女性。35名58-77歲的老年人，其中15名男性、20名女性。這些數(shù)據(jù)是由北京師范大學(xué)牛海晶教授提供，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前已

燕山大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-12-經(jīng)獲得被試或其監(jiān)護(hù)人的同意并簽署知情書。該研究獲得北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的機(jī)構(gòu)審查委員會(huì)的批準(zhǔn)。本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)采集使用美國(guó)TechEn-CW6連續(xù)波近紅外腦功能成像系統(tǒng)。采樣頻率設(shè)置為50Hz，兩個(gè)近紅外光的波長(zhǎng)分別為690nm和830nm。采集過(guò)程中使用了12個(gè)近紅外光源探頭和24個(gè)探測(cè)器，共46個(gè)近紅外數(shù)據(jù)通道。探頭和通道在大腦的區(qū)域分布如圖2-2所示。近紅外通道覆蓋了額葉、枕葉、頂葉、顳葉等四個(gè)腦區(qū)域。在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中要求被試保持閉眼、清醒的靜息狀態(tài)，采集過(guò)程持續(xù)時(shí)長(zhǎng)大約為10分鐘。圖2-2兒童、成人、老年人fNIRS通道分布


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