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近紅外腦成像儀是一種利用近紅外光譜技術(shù)對大腦進(jìn)行無創(chuàng)成像的儀器，具有無創(chuàng)性、高靈敏度、實時性和可重復(fù)性等優(yōu)點。它能夠提供大腦功能和代謝信息的無創(chuàng)檢測，對于神經(jīng)科學(xué)、醫(yī)學(xué)和心理學(xué)等領(lǐng)域的研究具有重要意義。
工作原理是利用近紅外光照射到大腦皮層表面，測量透射光的光強和光譜分布。近紅外光是一種波長在700-1000納米之間的光線，可以穿透到大腦皮層幾毫米的深度。當(dāng)近紅外光穿過大腦皮層時，它會與大腦皮層中的蛋白質(zhì)、水和脂質(zhì)等分子相互作用，導(dǎo)致透射光的光強和光譜分布發(fā)生變化。通過對這些變化進(jìn)行測量和分析，可以獲得大腦皮層中分子結(jié)構(gòu)和代謝活動的信息。
近紅外腦成像儀主要由光源、光路系統(tǒng)、探測器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和計算機(jī)等組成。光源是近紅外激光器或發(fā)光二極管，能夠發(fā)出波長在700-1000納米之間的光線。光路系統(tǒng)由多個光學(xué)元件組成，包括反射鏡、分束器和光學(xué)窗口等，用于將光源發(fā)出的光線聚焦到大腦皮層表面，并收集透射光。探測器是光電二極管或光電倍增管，用于測量透射光的光強和光譜分布。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集卡和控制卡組成，用于同步控制光源、探測器和計算機(jī)等部件的工作，并將探測器采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中進(jìn)行處理和分析。
近紅外腦成像儀具有以下優(yōu)點：
無創(chuàng)性：由于近紅外光對大腦皮層沒有輻射損傷，因此該技術(shù)對人體無害，可以用于腦功能和代謝的實時監(jiān)測。
高靈敏度：近紅外腦成像技術(shù)利用光譜技術(shù)對透射光進(jìn)行測量，可以獲得大腦皮層中分子結(jié)構(gòu)和代謝活動的信息，具有很高的靈敏度。
實時性：可以在短時間內(nèi)對多個區(qū)域進(jìn)行掃描和成像，從而實時監(jiān)測大腦的功能和代謝變化。
可重復(fù)性：由于近紅外腦成像技術(shù)對大腦沒有損傷，因此可以對同一受試者進(jìn)行多次測試，從而獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果。
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