簡(jiǎn)介︰
Imagent™ 通過(guò)平衡時(shí)間和空間分辨能力，提供人腦認(rèn)知區(qū)域位置研究其主要通過(guò)兩種主要技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)：
1. 功能近紅外光譜成像技術(shù)(fNIRS)是一種的大腦皮層功能活動(dòng)檢測(cè)手段。其通過(guò)探測(cè)吸收光信號(hào)的改變，
從而對(duì)應(yīng)著判斷腦補(bǔ)發(fā)生激勵(lì)反應(yīng)的區(qū)域。光信號(hào)的改變（時(shí)間范圍大于100ms），是由于該位置的含氧和脫氧血紅蛋白濃度的變化。
2. 時(shí)間相關(guān)光學(xué)信號(hào) (EROS)，通過(guò)檢測(cè)彌散信號(hào)后續(xù)激勵(lì)的散射改變。
這種變化（時(shí)間范圍小于100ms）神經(jīng)膠質(zhì)和神經(jīng)元或者隔膜光學(xué)性質(zhì)形狀的改變引起的。
腦部成像技術(shù)可以寬泛地分為兩組：一組技術(shù)具有較好的空間分辨率（可達(dá)1-2mm），但是時(shí)間分辨率較差；如功能性磁共振成像（fMRI）和正電子體層成像技術(shù)（PET）。
第二組技術(shù)是具有優(yōu)秀的時(shí)間分辨能力（一般ms級(jí)），單空間分辨能力有限；如事件相關(guān)腦電位技術(shù)和腦磁圖描技術(shù)（MEG）。
Imagent™能夠同時(shí)捕獲滿(mǎn)信號(hào)（血液動(dòng)力學(xué)變化）和快信號(hào)變化（EROS）。
注意: 臨床實(shí)驗(yàn)設(shè)備。受限美國(guó)聯(lián)邦法律，ISS MetaOx™現(xiàn)階段只作為臨床研究使用。
產(chǎn)品概述和特點(diǎn)
Imagent™ 工作原理
Imagent的工作原理是使用近紅外光探測(cè)大腦皮層表面。主要的組織吸收區(qū)橫跨700nm-900nm區(qū)域，為氧合血紅蛋白(HbO2)和脫氧血紅蛋白(Hb)；在小范圍內(nèi)，水，脂肪和細(xì)胞色素氧化酶也會(huì)吸收一部分光。在這個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)，光的滲透深度具有非常重要的意義。對(duì)于典型的頭部組織（皮膚/頭皮，骨頭和皮質(zhì)層），吸收系數(shù)μa = 0.1 cm-1 和散射系數(shù) μs' = 8 cm-1，當(dāng)探頭距離測(cè)源為100px時(shí)，滲透深度可以估算出為37.5px。滲透深度將會(huì)隨著測(cè)源和探測(cè)器的距離增大而加深，但是將會(huì)極大降低測(cè)試的信噪比。
Figure 1. 600-1100nm時(shí)，主要組織吸收能力.
Imagent™ 利用激光二極管發(fā)出690 nm 和830 nm光波長(zhǎng)。通過(guò)光纖光路傳輸?shù)饺祟^上。一旦進(jìn)入組織，近紅外光雖然很微弱的被吸收，但是將會(huì)被組織的不均一性所極大的散射。
一小部分光將反射離開(kāi)組織，通過(guò)光纖收集探測(cè)器輸送到檢測(cè)器，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。光纖通過(guò)設(shè)計(jì)的頭盔固定，適合成人和兒童等不同情況；對(duì)于特殊區(qū)域的研究，也可選用襯墊式傳感器。
對(duì)于成人，可最多將128個(gè)光纖和多大60個(gè)探測(cè)器束（共3840通道）安置在成人腦袋上。
不同的模式（蒙太奇）刺激和收集光纖可選。
Figure 2. 通過(guò) Imagent™光滲透入大腦組織
Imagent™利用頻域技術(shù)將光源調(diào)制到高頻（大約100MHz），通過(guò)測(cè)量探測(cè)信號(hào)三個(gè)參數(shù)：強(qiáng)度，調(diào)制深度和橫穿組織時(shí)間（相位延遲）。其中三個(gè)參數(shù)中的任意兩個(gè)參數(shù)結(jié)合，都能被用來(lái)改變生理學(xué)參數(shù)，從而通過(guò)指令改變參數(shù)，研究特別生理參數(shù)測(cè)量或減少生理干擾噪聲和時(shí)間范圍內(nèi)的事件測(cè)量
技術(shù)參數(shù)
Imagent™配置
操作方式 |
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測(cè)量參數(shù): fNIRS |
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測(cè)量參數(shù): EROS |
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光源 |
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檢測(cè)器 | 光電倍增管 |
傳感器 | 可選光電倍增管室溫或制冷 |
接口 | 可通過(guò)Talairach 認(rèn)證的Polemus腦部連接FastTrack |
前置放大甄別器 | 600 MHz帶寬, TTL 輸出 |
計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng) | Intel CPU, Windows 7 |
電源 | 通用電源輸入： 110-240 V, 250 W |
Imagent™應(yīng)用
fNIRS
認(rèn)知神經(jīng)學(xué)
聽(tīng)覺(jué)皮層
運(yùn)動(dòng)皮層
視覺(jué)皮層
語(yǔ)言中心
生理學(xué)監(jiān)測(cè)
壓力研究
記憶老化
人腦癲癇區(qū)域繪制
虛擬現(xiàn)實(shí)
大腦計(jì)算接口
EROS
認(rèn)知神經(jīng)學(xué)
聽(tīng)覺(jué)皮層
運(yùn)動(dòng)皮層
視覺(jué)皮層
語(yǔ)言中心
