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一种基于近红外光谱成像的可穿戴式设备的设计
血液动力学一直是研究大脑的一个重要方法.近几年,近红外光谱成像系统(fNIRS)已经成为人们研究大脑活动的一种重要手段.近红外光谱成像通过测量含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白的浓度变化,来反应大脑的活动状态.近红外光谱成像是一种无损伤的检测技术,同时有许多的优点,比如测量速度快、操作简单、在空间和时间方面都有较好的分辨率,所以近红外光谱成像越来越被广泛地运用于各种研究.但是现阶段的近红外光谱成像大部分依然是不可以穿戴式、不可便携的,同时实验者在实验过程中是不可以自由移动的.本文设计了一个低成本、低功耗、可穿戴和支持无线传输的近红外光谱成像系统.这个系统通过发射两种不同波长的近红外光(760 nm和850 nm),测量大脑中血液的含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白的浓度变化,计算出大脑的活动变化.我们使用3D打印技术为系统设计了合适的外壳.同时该系统在锂电池供电的情况下可以连续工作数个小时.通过实验证明,该系统可以有效的检测含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白的浓度变化并能反应大脑的活动状态.
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近红外光谱吲哚菁绿成像系统在关节炎小鼠淋巴回流功能检测中的应用
目的:本文建立了近红外光谱吲哚菁绿(Indocyanine Green,ICG)成像技术平台,通过类风湿关节炎TNF-Tg小鼠模型和手术诱导骨性关节炎小鼠模型,验证了技术平台检测淋巴回流功能的成像质量与稳定性,为筛选中药复方与中药单体调控淋巴回流功能防治关节炎的动物体内研究提供技术平台.方法:采用TNF-tg小鼠和手术诱导骨性关节炎小鼠模型,采用近红外光谱ICG成像系统检测类风湿关节炎小鼠模型的下肢淋巴回流功能,手术诱导骨性关节炎小鼠模型的膝关节淋巴回流功能.结果:淋巴回流功能检测显示,与Control组相比,TNF-Tg组的下肢淋巴回流清除率明显下降;Control组小鼠下肢淋巴管收缩脉冲值为1.12±0.27个/min,与之相比,TNF-Tg组检测不到明显的收缩脉冲值;与Sham组相比,OA组的膝关节淋巴回流清除率明显下降.结论:本文建立的近红外光谱-ICG成像系统可以为评价动物体内淋巴回流功能实验研究,筛选治疗关节炎有效的中药复方,小分子化合物提供良好的工作平台.
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精神分裂症患者及一级家属近红外光谱成像的空间特点
目的 探讨精神分裂症患者及一级家属近红外光谱成像(NIRS)检测的空间特点.方法 入组符合入组标准的精神分裂症患者、一级家属、健康人共三组各20例,结合言语流畅性测试(VFT)行NIRS检测,分析3组的氧合血红蛋白(Oxy-Hb)、脱氧血红蛋白(Deoxy-Hb)和总氧血红蛋白(Total Hb)的各通道的变化规律.结果3组比较差异具有统计学意义的有Oxy-Hb的通道6,7,11,14,15,Deoxy-Hb的通道11,18,20,Total Hb的通道6,7,11,13,14,15.Oxy-Hb及Total Hb通道6,7,11,14,15健康对照组均为负值,而患者组均为正值.通道6,7的Oxy-Hb、Total Hb相对平均值,健康对照组低于患者组及家属组,通道18,20的Deoxy-Hb相对平均值,患者组、家属组低于健康对照组;通道14,15的Oxy-Hb、Total Hb相对平均值及通道11的Deoxy-Hb相对平均值,患者组高于健康组及家属组.结论 患者组及家属组前额叶功能存在异常:右中背侧区的异常激活、左前额叶腹侧区的血流减慢可能为状态学标记;前额叶的左中腹侧区激活增强及右侧腹外侧区血流减慢不足可视为精神分裂症候选的生物学标记.
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精神分裂症患者及一级家属前额叶血流非对称性的近红外光谱成像研究
目的 探讨精神分裂症患者及未患病一级家属前额叶血流非对称性的近红外光谱成像特征.方法 选取精神分裂症患者(患者组)21例、未患病一级家属(家属组)20例、健康对照(健康组)20例,行近红外光谱成像检查,对三组对象前额叶左右对称位置的通道进行比较,分析对称性.结果 健康组的通道C6与通道C16组合(C6-C16)氧合血红蛋白信号左右对比具有统计学意义(P＜0.05),而在患者组与家属组中的则无统计学意义(P＞0.05).对照组的通道组合C3-C20、C4-C19、C11-C13脱氧血红蛋白信号左右对比具有统计学意义(P＜0.05),而在患者组与家属组中则无统计学意义(P＞0.05).患者组C2-C17的脱氧血红蛋白信号具有左右非对称性(P＜0.05).结论 精神分裂症患者组及其一级家属的前额叶存在血流非对称性.
