近红外脑成像技术(fNIRS)作为新一代脑功能定量成像技术,近年来已成为脑科学研究与临床评估诊断的焦点,既然是脑功能成像产品,其核心价值就是定量成像,即在监测大脑功能活动过程中获取高质量有效的检测数据。而影响数据采集与质量的关键因素之一在于发射探头与接收探头组成的通道,就好比是相机的镜头,接收器对微弱光信号检测的灵敏度决定了通道的有效性。确保在执行任务范式时采集到的数据质量,这是支撑临床诊断与论文论据的根本。

“通则明,明则达”,试想一下一位病人带上设备坐等半小时,医生忙的满头大汗的场景,或是在科研过程中2/3的时间都在确认采集数据是否有效的场景,这将是很痛的领悟。

本文将以运动区为例向大家展示怎么检验通道的有效性和近红外脑成像设备的可用性。

步骤一:确定运动区探头的排布,带上检测头帽

步骤二:检查采集软件上显示的通道质量

绿色代表通道信号好,如果有通道是灰色就意味着那个通道采集不到有效数据

步骤三:执行动手任务范式,手部运动与静息时顶叶运动区会有相应的响应

实验流程图

下面是运动区的变化

手部运动时运动区的响应

手部静息时运动区的响应

范式结束后我们将5次实验数据叠加平均(block average)的结果,可以明显对比出运动与静息的变化。

当我们将通道灵敏度人为调低,执行动手任务范式,您得到的数据……

也可能是这样子的

也可能是这样子的

采集到这样的数据和您的实验设计相比,像就是买家秀和卖家秀的对比。

这样的检测是让您了解通道的有效性的最好办法,之所以选择有头发覆盖的运动区,是因为其获取有效数据的难度是的前额叶脑区没有头发覆盖的百倍有余,如果在运动区可以获取高质量信号,前额叶脑区将毫无压力。

诊断是责任,研究是发展,时间是成本,这都依赖于好的设备质量。