發(fā)布時(shí)間：2020-12-05 01:52

　　大腦是人體最復(fù)雜的器官，解密大腦的運(yùn)轉(zhuǎn)方式、探索生命之謎，是無數(shù)科學(xué)家潛心研究的艱難課題。自J bsis于1977年第一次觀察到人體組織對(duì)近紅外光具有良好的穿透能力之后，人們開始用NIRS技術(shù)來研究腦功能活動(dòng)。疼痛的解剖生理學(xué)表明，人體受到疼痛刺激后，參與處理疼痛信息的大腦皮質(zhì)的部分區(qū)域處于激活狀態(tài)，引起區(qū)域內(nèi)的血氧含量的改變，由于血液內(nèi)的含氧血紅蛋白（HbO2）與去氧血紅蛋白（Hb）對(duì)近紅外波段（600-1300nm波長(zhǎng)）的光波的吸收特性不同，通過探測(cè)出射光波強(qiáng)度即可反應(yīng)出生理變化。本文依據(jù)760nm、850nm兩波長(zhǎng)的近紅外光與人體組織的相互作用特性和修正朗伯-比爾定律為基礎(chǔ)，自行設(shè)計(jì)和制作了一套以雙波長(zhǎng)近紅外LED為光源并有8路探測(cè)通道的檢測(cè)系統(tǒng)。本系統(tǒng)中使用單片機(jī)做為控制整個(gè)電路的核心器件，主要用來控制LED光源驅(qū)動(dòng)器以循序點(diǎn)亮光源，并控制8路通道的A/D轉(zhuǎn)換以及將數(shù)字信號(hào)上傳至上位機(jī)。本系統(tǒng)選用在700nm⁸50nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有很高的光譜響應(yīng)度的光敏管OPT101做為光信號(hào)的接收設(shè)備。上位機(jī)程序基于Visual C++6.0平臺(tái)，完成對(duì)表征血氧信息數(shù)據(jù)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

大腦半球外側(cè)的動(dòng)脈血液是一種不透明的、呈現(xiàn)粘稠狀的紅色液體，由血漿和血紅蛋白組成

在生物組織中主要的吸收色團(tuán)包括血紅蛋白，線粒體中的細(xì)胞色素氧化酶，肌紅蛋白的膽紅素、原血紅素，以及組織內(nèi)的脂肪、黑色素、水等。在近紅外波段水的吸收系數(shù)遠(yuǎn)低于血紅蛋白的吸收系數(shù)，其他成分比較平穩(wěn)，對(duì)光的吸收系數(shù)不隨時(shí)間的推移而改變，因此 HbO2和 Hb 成為導(dǎo)致近紅外光波強(qiáng)度變化的主要成分。2.4.1 HbO2、Hb 對(duì)近紅外的吸收特性HbO2和 Hb 在近紅外波段(650nm~1100nm)范圍內(nèi)的吸收光譜如圖 2-6 所示。常常用消光系數(shù)來描述介質(zhì)對(duì)光的吸收特性。從吸收譜線中能夠看出 HbO2和Hb 在 805nm 波長(zhǎng)處消光系數(shù)相同，是一個(gè)等吸收點(diǎn)。在波長(zhǎng)小于 805nm 范圍內(nèi)，Hb 的消光系數(shù)大于 HbO2的消光系數(shù)，Hb 在 760nm 處呈現(xiàn)出最大的吸收峰，而在波長(zhǎng)大于 805nm 的范圍內(nèi)，兩種蛋白的消光系數(shù)發(fā)生了轉(zhuǎn)折，即 HbO2的消光系數(shù)大于 Hb 的消光系數(shù)。因此在 805nm 的兩側(cè)區(qū)域各選擇一個(gè)波長(zhǎng)，便可以確保 HbO2和 Hb 對(duì)光吸收的差動(dòng)效應(yīng)。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文2.4.2 大腦外層組織結(jié)構(gòu)對(duì)近紅光的吸收性從人體頭部的解剖結(jié)構(gòu)來觀察，從外部到內(nèi)部的結(jié)構(gòu)順次為頭皮、顱骨、腦脊液、腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)，成年人前額葉的結(jié)構(gòu)示意圖[39]如圖 2-7。由于要測(cè)量的部分是腦灰質(zhì)，位于里層，所以需要探討外層組織對(duì)近紅外光的吸收性。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]近紅外功能成像觀察三叉神經(jīng)痛觸發(fā)痛與前額葉氧合血紅蛋白變化的相關(guān)性[J]. 辛佳煒,王巖,敖強(qiáng),左煥琮.  中華臨床醫(yī)師雜志(電子版). 2012(19)
[2]近紅外光譜無創(chuàng)血糖測(cè)量中背景扣除方法的研究[J]. 劉蓉,谷筱玉,徐可欣.  光譜學(xué)與光譜分析. 2008(08)
[3]用近紅外光譜檢測(cè)人體組織氧含量[J]. 騰軼超,丁海曙,田豐華,黃嵐.  清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(06)

博士論文
[1]聯(lián)合近紅外光譜術(shù)的多生理參數(shù)監(jiān)測(cè)及運(yùn)動(dòng)能力評(píng)估[D]. 王幫德.華中科技大學(xué) 2012
[2]近紅外光譜術(shù)用于在體光快信號(hào)檢測(cè)的初步研究[D]. 張中興.華中科技大學(xué) 2011
[3]近紅外空間分辨光譜技術(shù)及其在腦氧無損檢測(cè)中的應(yīng)用[D]. 騰軼超.清華大學(xué) 2006
[4]近紅外光譜技術(shù)用于前額葉皮層工作記憶作用的研究[D]. 李成軍.華中科技大學(xué) 2005

碩士論文
[1]前額葉Stroop效應(yīng)的fNIRS/ERP多模式成像研究[D]. 李黎.華中科技大學(xué) 2007
[2]新生兒腦血氧監(jiān)護(hù)儀的研制[D]. 劉銘.天津大學(xué) 2005



本文編號(hào)：2898649