【摘要】：大腦皮層某一區(qū)域活動(dòng)時(shí),其局部血容將增加,增加量反應(yīng)了激活的程度。皮層中血容變化量可作為腦功能活動(dòng)的指標(biāo)。由于近紅外光譜術(shù)能夠?qū)崟r(shí)、非侵入測(cè)量大腦皮層的血容和血氧變化,因此能夠得到大腦皮層認(rèn)知活動(dòng)的功能響應(yīng)。 本文在介紹大腦功能近紅外光學(xué)監(jiān)測(cè)原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種連續(xù)光三波長(zhǎng),24通道的大腦功能近紅外光學(xué)監(jiān)測(cè)儀。監(jiān)測(cè)儀具有時(shí)間分辨率高(20ms),監(jiān)測(cè)面積大(6×12 cm)的特點(diǎn),能夠完全覆蓋前額葉。系統(tǒng)軟件的功能包括控制測(cè)量系統(tǒng)工作獲取光強(qiáng)變化數(shù)據(jù);計(jì)算并顯示血氧和血容變化量;呈現(xiàn)認(rèn)知心理學(xué)實(shí)驗(yàn)的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)刺激給被試;記錄被試的響應(yīng)、反應(yīng)時(shí)間、正確率等實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)數(shù)據(jù)。軟件能夠在時(shí)間上嚴(yán)格同步刺激的呈現(xiàn)和數(shù)據(jù)的獲取,并且能夠精確測(cè)定被試的響應(yīng)時(shí)間,對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析有重要意義。 對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行血液模型實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)能夠正確反應(yīng)血液中血氧和血容的變化,并且具有較高的靈敏度(當(dāng)實(shí)際血容變化約7%, 測(cè)量到的以光密度表示的血容變化為0.1)。 發(fā)展性閱讀障礙是指兒童智力正常,并且享有均等的教育機(jī)會(huì),但是閱讀成績(jī)顯著落后于其年齡所應(yīng)達(dá)到水平的一種學(xué)習(xí)障礙現(xiàn)象。針對(duì)其它功能監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)閱讀障礙患者大腦功能進(jìn)行監(jiān)測(cè)所得到的不同結(jié)果,設(shè)計(jì)了合適的實(shí)驗(yàn)范式對(duì)漢語(yǔ)兒童閱讀障礙患者在進(jìn)行漢字語(yǔ)音和語(yǔ)義加工時(shí)的大腦皮層活動(dòng)進(jìn)行研究,結(jié)果顯示漢語(yǔ)兒童閱讀障礙患者左前額葉大腦皮層活動(dòng)異常,為閱讀障礙的神經(jīng)生理學(xué)研究提供了實(shí)驗(yàn)證據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號(hào)】：TH774;R749.94
【圖文】：

Maximum Rated Value UnitItem735 805 850ower Dissipation 720 680 640 mWoward Current 75 100 100 mAulse Forward Current 200 300 500 mAeverse Voltage 5 Vperating Temperature -20 ～ +80 ℃于上述 LED 光源的工作電流為 75 mA-100 mA，因此需要給光源提供電流驅(qū)動(dòng)以保證光源的穩(wěn)定和一定的輸出功率。光源的驅(qū)動(dòng)采用了 TB62726 LED 恒流用集成電路，該芯片專為驅(qū)動(dòng) LED 設(shè)計(jì)，具有 16 路的恒流輸出。輸出電流可外接電阻調(diào)節(jié)。芯片集成 16 位移位寄存器，16 位鎖存器和 16 位與門電路。通片提供時(shí)鐘信號(hào)和串行輸入信號(hào)，可以控制 16 路恒流輸出端輪流輸出驅(qū)動(dòng)電片芯片可串聯(lián)使用以增加驅(qū)動(dòng)輸出端。其原理圖 3.2，真值表如表 3.3

3.1.4 信號(hào)采集和 A/D 轉(zhuǎn)換采用中泰公司的 PCI 數(shù)據(jù)采集卡 PCI8319 來(lái)完成采樣和 A/D 轉(zhuǎn)換。PCI-8319 電隔離數(shù)據(jù)采集卡適用于提供了 PCI 總線插槽的 PC 系列微機(jī)，具有即插即用（PnP的功能。其操作系統(tǒng)可選用 Windows 系列、高穩(wěn)定性的 Unix 等多種操作系統(tǒng)以專業(yè)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng) LabVIEW 等軟件環(huán)境。PCI-8319 光電隔離模入接口卡采三總線光電隔離技術(shù)，使被測(cè)量信號(hào)系統(tǒng)同計(jì)算機(jī)之間完全電氣隔離。適用于保證身安全的大腦功能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的生理信號(hào)采集系統(tǒng)。該數(shù)據(jù)采集卡采用了高性能的儀放大器，具有極高的輸入阻抗和共模抑制比，并具有最高可達(dá) 1000 倍的放大增益可直接配接各種傳感器，以完成對(duì)不同信號(hào)的放大處理，同時(shí)，該卡自帶 DC／D隔離電源模塊，無(wú)需用戶外接電源。綜上所述，PCI-8319 非常適合用做腦功能近紅光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集卡。PCI-8319 數(shù)據(jù)卡允許采用 32 路單端輸入方式或 16 路雙端輸入方式。采用系用戶可根據(jù)需要選擇測(cè)量單極性信號(hào)或雙極性信號(hào)。該近紅外腦功能監(jiān)測(cè)具有 12 圖 3.3 OPT202 的工作原理和特性曲線

當(dāng)所有顯示完畢時(shí)，關(guān)閉測(cè)量線程。3.2.8 程序界面程序的界面設(shè)計(jì)力圖做到簡(jiǎn)潔、方便。把 24 個(gè)通道的血氧和血容變化曲線同時(shí)顯示在一個(gè)屏幕上。并在界面的左下方顯示當(dāng)前時(shí)刻的血氧和血容分布的偽彩圖。下部中間設(shè)計(jì)了 24 個(gè)編輯框分別對(duì)應(yīng) 24 個(gè)通道，根據(jù)血液模型實(shí)驗(yàn)，用戶可以自行確定計(jì)算血氧和血容的系數(shù)。下部的左邊放置開(kāi)始任務(wù)，保持?jǐn)?shù)據(jù)等命令按鈕。程序在 CPU 為 P II 600，128M 內(nèi)存，WINDOWS 2000 的計(jì)算機(jī)上連續(xù)運(yùn)行 10小時(shí)工作正常。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 宋然然;兒童漢語(yǔ)閱讀障礙的發(fā)生機(jī)制研究[D];華中科技大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 吳欣;基于近紅外光譜技術(shù)的腦血氧監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

2 洪金鵬;基于DSP的近紅外光的腦血氧檢測(cè)系統(tǒng)的研制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

3 鄒麗;閱讀障礙兒童家庭環(huán)境因素及語(yǔ)音激活的腦功能成像研究[D];華中科技大學(xué);2011年

4 鄭毅;基于連續(xù)光的便攜式近紅外腦功能成像系統(tǒng)的研制[D];華中科技大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2802700