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基于生理信号的脑力负荷检测及自适应自动化系统研究:40年回顾与最新进展 被引量:32
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作者 明东 柯余峰 +6 位作者 何峰 赵欣 王春慧 綦宏志 焦学军 张力新 陈善广 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期1-13,共13页
人-机系统的脑力负荷评估和作业过程中的脑力负荷检测是工效学的重要研究内容,基于生理信号实时脑力负荷监测能够实现根据脑力负荷在人-机系统中在作业人员与自动化系统之间动态分配任务,即自适应自动化,进而能够优化人-机系统设计、避... 人-机系统的脑力负荷评估和作业过程中的脑力负荷检测是工效学的重要研究内容,基于生理信号实时脑力负荷监测能够实现根据脑力负荷在人-机系统中在作业人员与自动化系统之间动态分配任务,即自适应自动化,进而能够优化人-机系统设计、避免过高的脑力负荷、降低人误风险。基于生理信号实现脑力负荷的检测研究从最早NASA的探索性研究至今已有40多年,近十多年逐渐成为工效学中新的研究热点,并且基于脑电、心电、功能性近红外光谱的自适应自动化在诸如模拟飞行、模拟无人机控制等任务中已被证明能够改善作业绩效和作业人员的主观感受。但近年来部分研究报告也表明基于生理信号的脑力负荷检测存在跨人、跨时间、跨任务的挑战,未来还有较大发展空间。本综述将回顾基于生理信号的脑力负荷检测和基于脑力负荷的自适应自动化40年来的研究历程和最新研究进展。 展开更多
关键词 脑力负荷 自适应自动化 生理信号 脑电 心电 功能性近红外光谱
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非受累侧半球高频经颅磁刺激改善脑卒中后中重度上肢偏瘫的作用及运动皮质重组特征分析 被引量:11
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作者 陈松美 周芷晴 +4 位作者 徐曙天 任萌 史啸龙 窦晓语 单春雷 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期167-173,共7页
目的:比较新型高频重复经颅磁刺激(rTMS)和常规低频rTMS干预非受累侧半球对脑卒中后中重度偏瘫上肢运动功能的影响,采用功能性近红外光谱(f NIRS)分析大脑运动皮质功能重组的特征。方法:将20例脑卒中中重度上肢偏瘫患者(Fugl-Meyer上肢... 目的:比较新型高频重复经颅磁刺激(rTMS)和常规低频rTMS干预非受累侧半球对脑卒中后中重度偏瘫上肢运动功能的影响,采用功能性近红外光谱(f NIRS)分析大脑运动皮质功能重组的特征。方法:将20例脑卒中中重度上肢偏瘫患者(Fugl-Meyer上肢近端部分评分<26分)随机分为rTMS高频组和低频组。在常规药物治疗和康复训练基础上,高频组对非受累侧前运动皮质背侧(cPMd)进行5Hz的rTMS兴奋,低频组对非受累侧初级运动皮质(cM1)进行常规1Hz的rTMS抑制。于治疗前、治疗20天后,对两组患者采用Fugl-Meyer上肢运动功能评定量表(FMA-UE)进行疗效评价,并用fNIRS检测两侧大脑运动皮质的氧合血红蛋白(HbO2)浓度变化,探讨初级运动皮质(M1)、前运动皮质(PMC)及辅助运动区(SMA)的激活及功能连接变化情况。结果:(1)上肢运动功能:与治疗前相比,治疗后两组FMA-UE评分均显著提高(P<0.05);高频组FMA-UE总分显著高于低频组(P<0.05),且FMA-UE近端部分评分增加尤为显著(P<0.01)。(2)HbO2浓度的改变:治疗后高频组非受累侧M1、PMC及患侧M1显著增高(P<0.05);低频组患侧M1显著增高(P<0.05)、非受累侧M1显著降低(P<0.05);高频组非受累侧PMC显著高于低频组(P<0.05)。(3)偏侧化指数(LI)的改变:低频组经治疗后大脑运动皮质的LI较前显著性增加(P<0.01);高频组经治疗后LI也增加,但差异无显著意义(P>0.05)。(4)静息态功能连接变化:治疗后高频组的非受累侧PMC-M1功能连接显著增加(P<0.05)、非受累侧M1-患侧M1的功能连接显著降低(P<0.05)。低频组治疗前后比较,非受累侧PMC-M1、患侧M1-PMC及患侧M1-SMA的功能连接有差异,但差异无显著意义(P>0.05)。结论:对脑卒中后中重度上肢偏瘫患者的cPMd进行高频rTMS改善上肢运动功能的效果优于常规的c M1的低频抑制。可能与这种新型调控方法更有利于激活非受累侧PMC和M1的皮质兴奋性,加强非受累侧半球内� 展开更多
关键词 脑卒中 上肢 偏瘫 运动功能 重复经颅磁刺激 功能性近红外光谱
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基于功能性近红外光谱技术的脑卒中后上肢运动功能障碍患者单侧上肢训练和双侧上肢训练脑网络功能连接对比研究 被引量:13
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作者 田婧 刘珏 +5 位作者 何志杰 范晨雨 李浩正 杨青 吴毅 余克威 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2022年第5期497-501,共5页
目的采用功能性近红外光谱(fNIRS)比较上肢运动功能障碍脑卒中患者单侧和双侧上肢运动时的脑网络功能连接差异。方法2021年4月至6月,华山医院康复医学科脑卒中后上肢运动功能障碍患者40例分别行患侧单侧和双侧上肢运动,运动前后各采集fN... 目的采用功能性近红外光谱(fNIRS)比较上肢运动功能障碍脑卒中患者单侧和双侧上肢运动时的脑网络功能连接差异。方法2021年4月至6月,华山医院康复医学科脑卒中后上肢运动功能障碍患者40例分别行患侧单侧和双侧上肢运动,运动前后各采集fNIRS数据8 min,基于氧合血红蛋白,分析前额叶(PFC)、上肢与手功能区(H)以及初级躯体感觉区(S1)的功能活动和功能连接。结果单侧任务后,患侧H区功能活动较运动前增强(t=-3.135,P<0.05),患侧H区与患侧S1区、患侧H区与健侧S1区、患侧S1区与健侧S1区间功能连接强度较任务前增强(|t|>3.218,P<0.05)。双侧任务后,各区功能强度和各区间功能连接均无显著性差异(|t|<2.385,P>0.05)。单侧任务对患侧H区功能连接的增强效应高于双侧任务(t=2.026,P<0.05)。结论相比双侧任务,脑卒中患者单侧上肢训练对强化相应功能脑区的即时效果更好,可对脑功能连接产生更明显的调控效应。 展开更多
关键词 脑卒中 上肢 运动功能障碍 功能性近红外光谱 功能连接
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功能性近红外光谱技术在神经疾病中的应用 被引量:13
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作者 崔威 李春光 +2 位作者 徐嘉诚 何刘进 孙立宁 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2020年第7期771-774,共4页
功能性近红外光谱技术(fNIRS)是一种非侵入式脑功能成像技术。在脑卒中患者中,fNIRS可用于观察康复训练后患侧脑区激活情况和健侧代偿作用,还可用于对神经系统疾病的辅助诊断。
关键词 功能性近红外光谱 脑卒中 神经疾病 运动功能 评定 诊断 综述
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上肢康复机器人辅助训练对脑卒中患者上肢功能的效果:基于功能性近红外光谱 被引量:6
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作者 宋建飞 戴磊 +5 位作者 秦郑圆 张妍 顾欣璐 陈嫣红 李冬跃 冯晓娟 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2023年第11期1339-1345,共7页
目的 采用功能性近红外光谱(fNIRS)研究上肢康复机器人辅助训练对脑卒中患者上肢功能与大脑皮质激活的影响。方法 2022年1月至2023年1月浙江康复医疗中心32例脑卒中患者,随机分为对照组(n=16)和试验组(n=16),两组均接受神经内科常规治... 目的 采用功能性近红外光谱(fNIRS)研究上肢康复机器人辅助训练对脑卒中患者上肢功能与大脑皮质激活的影响。方法 2022年1月至2023年1月浙江康复医疗中心32例脑卒中患者,随机分为对照组(n=16)和试验组(n=16),两组均接受神经内科常规治疗和常规康复训练,对照组每天进行常规上肢训练,试验组每天进行上肢机器人辅助训练。治疗前和治疗4周后分别采用Fugl-Meyer评定量表上肢部分(FMA-UE)、fNIRS进行评定,采用NIRS_SPM进行激活分析,Homer2进行血氧浓度分析。结果 治疗后,两组FMA-UE评分均显著改善(|t|> 5.910,P <0.001),试验组优于对照组(t=-2.348,P <0.05)。fNIRS激活结果显示,治疗后,试验组通道17激活明显增加(F=9.354,P <0.01),且优于对照组(F=5.217,P <0.05)。fNIRS血氧浓度结果显示,治疗后试验组通道17血氧浓度明显增加(F=12.179,P <0.01),且优于对照组(F=4.883,P <0.05)。结论 上肢康复机器人辅助训练能改善脑卒中患者上肢运动功能和大脑皮质激活。 展开更多
关键词 脑卒中 上肢 康复机器人 功能性近红外光谱 大脑皮质
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功能性近红外光谱在抑郁症研究中的应用 被引量:10
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作者 王丽群 李雨谿 +3 位作者 金荣疆 王文春 庞日朝 张安仁 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2021年第11期1799-1804,共6页
背景:目前对抑郁症的诊断和研究缺乏客观的生物学指标,功能性近红外光谱作为一种新兴无创的脑功能成像技术,可能是抑郁症识别和辅助诊断的潜在生物标记物。目的:综述功能性近红外光谱技术在抑郁症研究中的相关应用,为临床研究提供指导... 背景:目前对抑郁症的诊断和研究缺乏客观的生物学指标,功能性近红外光谱作为一种新兴无创的脑功能成像技术,可能是抑郁症识别和辅助诊断的潜在生物标记物。目的:综述功能性近红外光谱技术在抑郁症研究中的相关应用,为临床研究提供指导。方法:以“functional near-infrared spectroscopy,oxyhemoglobins,prefrontal cortex,depressive Disorder”为英文检索词,以“功能性近红外光谱,氧合血红蛋白,前额叶皮层,抑郁症”为中文检索词,由第一作者检索中国知网、万方、维普、PubMed和Web of Science数据库1996至2020年发表的文献,经过筛选最终获得50篇文献进行综述。结果与结论:功能性近红外光谱信号可能是抑郁症潜在的生物标记物。功能性近红外光谱技术主要从额叶的血流动力学变化方面进行抑郁症的认知功能障碍研究,可用于抑郁症的鉴别诊断。但是目前对于功能性近红外光谱的研究还处于探索阶段,还存在一些缺陷,可以增加研究样本量和监测指标,同时将功能性近红外光谱与其他技术相融合,提高时间和空间分辨率,更加系统、全面、准确地研究抑郁症的神经机制。 展开更多
关键词 功能性近红外光谱 氧合血红蛋白 前额叶皮质 抑郁症 综述
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基于LSTM循环神经网络的fNIRS脑功能成像滤波方法 被引量:9
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作者 刘东远 张耀 +3 位作者 刘洋 白璐 张鹏睿 高峰 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第19期306-315,共10页
功能性近红外光谱(fNIRS)具有无创、非电离、适宜的时间/空间分辨率等优点,已逐渐成为传统脑功能成像技术(如核磁共振成像、脑电图等)的重要补充,越来越多地被应用于脑功能临床研究。然而,在实际应用中,生理干扰(心跳、呼吸和低频振荡等... 功能性近红外光谱(fNIRS)具有无创、非电离、适宜的时间/空间分辨率等优点,已逐渐成为传统脑功能成像技术(如核磁共振成像、脑电图等)的重要补充,越来越多地被应用于脑功能临床研究。然而,在实际应用中,生理干扰(心跳、呼吸和低频振荡等)和随机噪声(散弹噪声和环境噪声等)往往会给fNIRS脑功能成像带来明显的伪影,甚至"湮灭"真实的大脑兴奋信号。为解决这一问题,本文提出了一种基于长短期记忆(LSTM)循环神经网络的滤波模型,采用具有预测和分类功能的复合神经网络分别抑制生理干扰和随机噪声。本文基于fNIRS-扩散光学层析成像方案开展了数值模拟和在体实验,详细描述了网络设计、训练和滤波过程,并将结果与自适应滤波、多周期平均方法进行对比。结果表明,所提LSTM模型可以有效抑制生理干扰和随机噪声,且无需重复测量即可实现较高的重建质量,为基于fNIRS的脑机接口应用提供了一种有效的技术手段。 展开更多
关键词 医用光学 功能性近红外光谱 长短期记忆 循环神经网络 脑机接口
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基于功能性近红外光谱识别右脚三种想象动作研究 被引量:9
8
作者 李玉 熊馨 +1 位作者 李昭阳 伏云发 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期262-270,共9页
基于功能性近红外光谱(fNIRS)的脑机接口(BCI)是一种新型的人机交互手段。为探究单个肢体不同运动想象动作fNIRS信号的可分性,研究采集了15名受试者(业余足球爱好者)在想象右脚三种动作(传球、停球和射门)期间的fNIRS信号,提取了不同想... 基于功能性近红外光谱(fNIRS)的脑机接口(BCI)是一种新型的人机交互手段。为探究单个肢体不同运动想象动作fNIRS信号的可分性,研究采集了15名受试者(业余足球爱好者)在想象右脚三种动作(传球、停球和射门)期间的fNIRS信号,提取了不同想象动作期间HbO信号的相关系数作为特征,构造了基于支持向量机的三分类模型。试验结果发现:右脚三种想象动作的分类准确率为78.89%±6.161%;两类运动想象动作的分类,即传球与停球、传球与射门和停球与射门的分类准确率分别为85.17%±4.768%、82.33%±6.011%、89.33%±6.713%。研究结果表明单个肢体不同运动想象的fNIRS具有可分性,这可望为fNIRS-BCI增加新的控制命令,也可为单侧中风患者康复训练和控制外设提供一种新的选择。此外,研究也表明相关系数可以作为分类不同想象动作的一种有效特征。 展开更多
关键词 功能性近红外光谱 运动想象 相关系数 脑机接口 分类识别
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功能性近红外光谱技术在利手、非利手主动抓握-释放任务下脑区激活研究中的应用 被引量:8
9
作者 李晁金子 黄富表 +2 位作者 杜晓霞 张豪杰 张通 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2021年第9期1066-1071,共6页
目的探讨功能性近红外光谱技术(fNIRS)观察健康人利手、非利手复杂运动模式下双侧感觉运动区(SMC)、运动前区(PMC)激活模式中的应用价值。方法2019年8月至12月,社区招募右利手健康人15例,采用Block设计,执行抓握-释放握力器任务,于双侧... 目的探讨功能性近红外光谱技术(fNIRS)观察健康人利手、非利手复杂运动模式下双侧感觉运动区(SMC)、运动前区(PMC)激活模式中的应用价值。方法2019年8月至12月,社区招募右利手健康人15例,采用Block设计,执行抓握-释放握力器任务,于双侧SMC、PMC和前额叶皮质行fNIRS探测,根据氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白浓度变化观察两种运动状态下脑区激活通道及强度。结果根据氧合血红蛋白浓度,右(利)手运动时,双侧激活通道数相同,左侧SMC激活平均β值更高(P<0.05);左(非利)手运动时,对侧激活通道更多,右侧SMC激活平均β值更高(P<0.05)。根据脱氧血红蛋白浓度,利手或非利手运动时,对侧激活通道更多;右(利)手运动时,左侧SMC激活平均β值更高(P<0.05),通道12(左侧PMC)和通道26(右侧PMC)激活更强(P<0.05)。结论fNIRS可用于利手、非利手复杂运动模式下手运动相关脑区激活的研究,应更关注氧合血红蛋白浓度变化的结果。 展开更多
关键词 功能性近红外光谱 上肢 运动功能 感觉运动区 运动前区
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面向脑机接口应用的便携式fNIRS拓扑成像系统:全并行检测与初步范式实验 被引量:8
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作者 刘洋 刘东远 +2 位作者 张耀 白璐 高峰 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期143-151,共9页
与传统的核磁共振、脑电图等脑功能成像方法相比,功能性近红外光谱(fNIRS)技术具有抗电磁干扰和可直接检测血氧代谢信号等优势。本团队基于锁相光子计数技术发展了一套面向脑机接口(BCI)应用的便携式fNIRS拓扑成像系统,并开展了一系列... 与传统的核磁共振、脑电图等脑功能成像方法相比,功能性近红外光谱(fNIRS)技术具有抗电磁干扰和可直接检测血氧代谢信号等优势。本团队基于锁相光子计数技术发展了一套面向脑机接口(BCI)应用的便携式fNIRS拓扑成像系统,并开展了一系列仿体和在体实验,以评估该系统的性能。具体来说,仿体实验结果表明该系统具有良好的稳定性、线性度和抗串扰能力。在体实验采用了屏息和心算两种刺激范式,系统以4Hz的采样频率进行同步测量,结果表明,该系统可以准确跟踪全局兴奋(屏息刺激)和局部兴奋(心算刺激)的时间变化曲线。本团队进一步对心算刺激下的测量结果进行了光学拓扑成像,结果显示,此刺激的兴奋区域大致位于前额叶左半部中央位置。此外,本系统进行了充分的小型化设计,可以应用于医疗、日常等情境。这一系统可以实现高灵敏度、全并行的微弱兴奋信号检测,为fNIRS-BCI的临床应用提供了一种实用、高效的测量手段。 展开更多
关键词 医用光学 功能性近红外光谱 脑机接口技 高灵敏度 在体实验 光学拓扑成像
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多通道功能性电刺激结合任务导向训练对脑卒中上肢偏瘫患者脑功能网络的即刻影响 被引量:1
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作者 陈园月 李加斌 +2 位作者 蒯凤 彭丽丽 项洁 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2024年第4期462-467,共6页
目的应用功能性近红外光谱(fNIRS)观察脑卒中上肢偏瘫患者在多通道功能性电刺激(FES)结合任务导向训练诱导下的脑功能网络变化。方法选取2023年4月至10月在盐城市第一人民医院住院治疗的脑卒中偏瘫患者15例,通过掷币决定阳性刺激和阴性... 目的应用功能性近红外光谱(fNIRS)观察脑卒中上肢偏瘫患者在多通道功能性电刺激(FES)结合任务导向训练诱导下的脑功能网络变化。方法选取2023年4月至10月在盐城市第一人民医院住院治疗的脑卒中偏瘫患者15例,通过掷币决定阳性刺激和阴性刺激的顺序。阳性刺激在多通道FES下行任务导向训练,阴性刺激在伪刺激下行任务导向训练,间隔1 d。每次训练时,采用fNIRS测量患者双侧前额叶皮质(PFC)、前运动皮质(PMC)、辅助运动区(SMA)、感觉运动皮质(SMC)的氧合血红蛋白的浓度,计算总体功能连接强度和感兴趣区的功能连接强度差异。结果与阴性刺激相比,阳性刺激下,大脑皮质总体功能连接强度降低(t=-2.735,P<0.05),损伤对侧PFC-损伤同侧PFC和损伤对侧PFC-损伤对侧PMC的功能连接降低(P<0.05)。结论多通道FES结合任务导向训练可以优化脑卒中上肢偏瘫患者的皮质功能连接。 展开更多
关键词 脑卒中 多通道功能性电刺激 任务导向训练 功能性近红外光谱 功能网络
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基于数学形态学和中值滤波的fNIRS信号运动校正算法研究 被引量:7
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作者 赵杰 乔吉日木图 +1 位作者 丁雪桐 梁晓敏 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第22期206-215,共10页
功能性近红外光谱技术(fNIRS)作为一种新兴的神经成像技术得到了广泛关注,然而fNIRS信号中运动伪迹的存在会使信号的处理结果产生偏差。提出了一种定向中值滤波和数学形态学相结合的算法——tMedMor算法,并采用该算法对fNIRS信号中的三... 功能性近红外光谱技术(fNIRS)作为一种新兴的神经成像技术得到了广泛关注,然而fNIRS信号中运动伪迹的存在会使信号的处理结果产生偏差。提出了一种定向中值滤波和数学形态学相结合的算法——tMedMor算法,并采用该算法对fNIRS信号中的三种运动伪迹(包括尖峰、基线突变和缓慢漂移)进行去除;然后用仿真数据和实验数据进行了验证,并将所提算法与常用的几种算法进行对比,结果表明:tMedMor算法在均方误差、信噪比、皮尔逊相关系数的平方、峰峰误差方面具有良好的表现,说明该算法可以作为一种新方法用于fNIRS信号的预处理阶段。 展开更多
关键词 光谱 功能性近红外光谱 中值滤波 数学形态学 运动伪迹
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基于功能性近红外光谱血氧测量系统研究进展 被引量:2
13
作者 刘洪 李妍妍 +1 位作者 罗海军 范鑫燕 《重庆师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第3期155-163,共9页
【目的】对功能性近红外光谱(functionalnear-infraredspectroscopy,f NIRS)技术检测组织血氧饱和度的基本原理及主要检测血氧技术研究进展进行综述,为未来该技术在医学领域的发展提供参考。【方法】通过查阅文献资料,从检测原理、检测... 【目的】对功能性近红外光谱(functionalnear-infraredspectroscopy,f NIRS)技术检测组织血氧饱和度的基本原理及主要检测血氧技术研究进展进行综述,为未来该技术在医学领域的发展提供参考。【方法】通过查阅文献资料,从检测原理、检测技术分类及优缺点方面对f NIRS技术在血氧检测方面的应用进行归纳总结。【结果】在阐明f NIRS技术检测血氧的基本原理基础上,探讨了连续波光谱、频域光谱、时域分辨光谱等3种f NIRS检测血氧技术的原理和特点,并对它们的优缺点进行了比较。【结论】f NIRS技术具有便携性好、无创伤性、时间分辨率和空间分辨率较高、对被试动作的容忍度高等优点,今后可结合蒙特卡罗方法分析光子在组织中的传播与分布规律,从而进一步加深人们对生物医学光子学领域的理解并推进f NIRS技术在医学中的应用。 展开更多
关键词 血氧测量 功能性近红外光谱 连续波光谱 频域光谱 时域分辨光谱
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近红外脑功能成像在轻度认知障碍诊断与康复中的应用进展
14
作者 龚婧仪 种玉飞 +3 位作者 段璨 吴青青 黎明 夏文广 《中华物理医学与康复杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期556-560,共5页
轻度认知障碍(MCI)是介于正常老化与痴呆之间的过渡状态, 早期诊断并积极治疗MCI具有重要的临床意义。近红外脑功能成像(fNIRS)作为一种非侵入性的脑影像技术, 可定量分析脑组织中血氧浓度变化, 能用于评估MCI患者的脑功能状态, 为临床... 轻度认知障碍(MCI)是介于正常老化与痴呆之间的过渡状态, 早期诊断并积极治疗MCI具有重要的临床意义。近红外脑功能成像(fNIRS)作为一种非侵入性的脑影像技术, 可定量分析脑组织中血氧浓度变化, 能用于评估MCI患者的脑功能状态, 为临床诊断及治疗MCI提供重要依据。本文将对fNIRS在MCI诊断及康复中的应用情况进行简要综述, 旨在为MCI的相关研究及临床诊治提供参考资料。 展开更多
关键词 近红外功能成像 功能性近红外光谱 轻度认知障碍 诊断 康复
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不同感觉策略下老年人平衡控制的皮质激活特征
15
作者 董平 阚超杰 +3 位作者 郭川 庄任 王庆雷 钱雪 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2024年第7期848-853,共6页
目的 探讨老年人在不同感觉策略下的平衡控制能力和大脑皮质激活特征。方法 2023年1月至5月,在常州市不定向招募健康青年人(对照组,n=19)和老年人(试验组,n=20)。两组佩戴功能性近红外光谱帽并在平衡仪上完成3种不同感觉策略下的平衡控... 目的 探讨老年人在不同感觉策略下的平衡控制能力和大脑皮质激活特征。方法 2023年1月至5月,在常州市不定向招募健康青年人(对照组,n=19)和老年人(试验组,n=20)。两组佩戴功能性近红外光谱帽并在平衡仪上完成3种不同感觉策略下的平衡控制任务。试验A为40 s闭眼稳定平面站立,试验B为40 s睁眼不稳定平面站立,试验C为40 s闭眼不稳定平面站立,试验前后分别进行40 s睁眼稳定平面站立。测量并比较两组的总稳定性指数(OSI)和感兴趣区(ROI)的皮质激活β值,其中ROI包括左侧运动前区(LPMC)、右侧运动前区(RPMC)、左侧感觉运动区(LSMC)、右侧感觉运动区(RSMC)、左侧前额叶区(LPFC)和右侧前额叶区(RPFC)。结果 两组在试验A和试验B中的OSI和各ROI的β值无显著性差异(P> 0.05)。在试验C中,试验组的OSI较低(Z=-2.056,P<0.05),两组RSMC(t=2.623,P_(FDR) <0.05)、 LPMC(Z=-2.360,P_(FDR) <0.05)和LPFC(t=3.202, P_(FDR) <0.05)的β值有显著性差异。结论 在视觉和本体感觉同时受限时,老年人平衡控制能力下降,大脑相关脑区激活增加。 展开更多
关键词 老年人 感觉策略 平衡 皮质激活 功能性近红外光谱
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原发性胆汁性胆管炎认知障碍与中医体质的关系研究
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作者 李梦羽 叶思雯 +2 位作者 王妍 许笑宇 张玮 《北京中医药》 2024年第6期594-599,共6页
目的 对原发性胆汁性胆管炎(PBC)患者进行认知障碍(CI)筛查,了解PBC患者与普通人群认知功能的差异,以及PBC中CI发生与体质的关系。方法 选取上海中医药大学附属龙华医院肝病科就诊的22例PBC患者,同时在社区招募性别、年龄、教育年限、... 目的 对原发性胆汁性胆管炎(PBC)患者进行认知障碍(CI)筛查,了解PBC患者与普通人群认知功能的差异,以及PBC中CI发生与体质的关系。方法 选取上海中医药大学附属龙华医院肝病科就诊的22例PBC患者,同时在社区招募性别、年龄、教育年限、中医体质一一匹配的22例体检健康者作为匹配组(HC组)。运用简易精神状态检查(MMSE)和蒙特利尔认知评估(MoCA),以及全面衰退量表(GDS)、PBC生活质量量表(PBC-40)认知域对PBC相关认知障碍进行筛查。使用功能性近红外光谱技术(fNIRS)测量PBC组言语流畅任务(VFT)期间前额叶及左右颞叶大脑血流动力学变化。使用中医体质量表调查2组人群的体质情况,分析认知障碍与中医体质的关系。结果 PBC组CI发生率为54.5%,HC组CI发生率为13.6%。PBC组MMSE总分、记忆力、注意力、计算力、回忆能力测试部分均低于HC组,PBC组MoCA总分、视空间与执行、命名、延迟回忆、注意力、语言流畅测试部分低于HC组(P<0.05)。PBC组前额叶、左右颞叶积分值均与PBC-40认知域、GDS分级呈负相关,与MMSE总分、MoCA总分、VFT任务期组词总数呈正相关(P<0.05)。PBC组虚性体质受试者的认知量表评分、前额叶积分值、左右颞叶积分值、组词数低于HC组虚性体质受试者(P<0.05)。结论PBC组较HC组更易发生认知障碍,主要表现为记忆力、延迟回忆力、注意力、计算力的下降,VFT任务时fNIRs的前额叶和左右颞叶积分值降低,虚性体质的PBC患者较HC组更易发生认知障碍。 展开更多
关键词 原发胆汁胆管炎 认知障碍 功能性近红外光谱 中医体质
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功能性近红外光谱脑成像技术在轻度认知障碍诊疗中的应用进展
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作者 濮正平 黄虹娜 崔东红 《中华老年医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1072-1078,共7页
轻度认知障碍(MCI)进展为痴呆的风险较高,目前仍然缺乏准确度高、适宜推广的MCI筛查技术。近年来的研究显示,功能性近红外光谱(fNIRS)技术具有筛查MCI的潜力,且可用于干预措施的疗效评估。本文从概念背景、认知功能评估的运用、MCI诊断... 轻度认知障碍(MCI)进展为痴呆的风险较高,目前仍然缺乏准确度高、适宜推广的MCI筛查技术。近年来的研究显示,功能性近红外光谱(fNIRS)技术具有筛查MCI的潜力,且可用于干预措施的疗效评估。本文从概念背景、认知功能评估的运用、MCI诊断与筛查、疗效评估、存在的不足等角度综述了fNIRS在MCI诊疗方面的运用与前景,以期为后续的临床研究与转化提供思路与参考。 展开更多
关键词 功能性近红外光谱 轻度认知障碍 认知功能
原文传递
功能性近红外光谱应用于脑认知领域的可视化分析
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作者 熊桃 李阳 +6 位作者 崔丽君 刘小芳 陈久容 余挺 李奉玲 魏雪梅 隆洪木 《中国康复》 2024年第1期46-51,共6页
目的:对功能性近红外光谱技术应用于脑认知相关研究的现状、热点及前沿行可视化分析。方法:检索Web of Science(WOS)数据库2012年1月1日~2022年12月31日功能性近红外光谱技术应用于脑认知研究的文献,使用CiteSpace 5.7软件进行可视化分... 目的:对功能性近红外光谱技术应用于脑认知相关研究的现状、热点及前沿行可视化分析。方法:检索Web of Science(WOS)数据库2012年1月1日~2022年12月31日功能性近红外光谱技术应用于脑认知研究的文献,使用CiteSpace 5.7软件进行可视化分析。结果:最终纳入文献1685篇,文献年发表量呈增长趋势。Ann-Christine Ehlis是发文最多的作者(36篇),美国是发文量最多的国家(480篇),德国图宾根大学是发文量最多的机构(47篇),发文机构间合作较密切。研究热点集中于认知障碍及儿童脑发育障碍等认知疾病的神经机制研究、认知水平测量及认知疾病治疗评价等方面。结论:功能性近红外光谱技术在脑认知领域的应用处于发展阶段,国内机构应继续强化合作,近年研究开始结合多模态检测数据,研究者可进一步将多模态大数据结合人工智能建立各类认知疾病的认知评估、疗效评价等模型,实现脑认知疾病的客观化精准医疗。 展开更多
关键词 功能性近红外光谱 认知功能 认知评估 神经机制 文献计量学
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不同镜像神经元训练策略下脑与肌肉的活动特征:基于近红外光谱与表面肌电图技术 被引量:2
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作者 崔尧 丛芳 +2 位作者 黄富表 曾明 颜如秀 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2023年第7期782-790,共9页
目的采用功能性近红外光谱(fNIRS)和表面肌电图(sEMG)探索动作观察(AO)、动作执行(AE)、动作模仿(AO+AE)3种基于镜像神经元系统(MNS)训练策略的运动控制机制。方法2022年7月至2023年2月,选择64例健康成年人,采用区组设计,完成单纯观看... 目的采用功能性近红外光谱(fNIRS)和表面肌电图(sEMG)探索动作观察(AO)、动作执行(AE)、动作模仿(AO+AE)3种基于镜像神经元系统(MNS)训练策略的运动控制机制。方法2022年7月至2023年2月,选择64例健康成年人,采用区组设计,完成单纯观看风景视频(对照)、观看风景视频时右手伸腕伸指(AE)、单纯观看右手伸腕伸指视频(AO)、观看右手伸腕伸指视频时右手伸腕伸指(AO+AE)4项任务,每项任务5个试次一组,随机出现不同的视频,循环8次,每次循环任务顺序随机。同步采用fNIRS采取左侧MNS各通道及感兴趣区(ROI)BA40、BA44、BA45、BA46、BA6、BA7的激活信号,采用sEMG检测指伸肌、桡侧腕伸肌的平均肌电值(AEMG)。结果与对照条件相比,AO、AE和AO+AE时均可诱发MNS激活,且强度呈递增趋势。与对照条件相比,AO时15个通道激活(q<0.05);AE时15个通道激活(q<0.05);AO+AE时20个通道全部激活(q<0.05);多数通道激活强度AO+AE>AE>AO。AO时,BA40、BA46、BA6和BA7共4个ROI激活(q<0.05);AE和AO+AE时,6个ROI均激活(q<0.05);多数ROI激活强度AO+AE>AE>AO。AO+AE时,指伸肌和桡侧腕伸肌的标准化AEMG均大于AE时(|t|>4.24,P<0.001)。结论动作观察、执行、模仿时,MNS系统均激活,且激活的范围和强度呈依次递增趋势。与动作执行相比,动作模仿时目标肌肉的激活更强。fNIRS同步sEMG可用于观察基于镜像神经元理论康复策略的神经机制研究。 展开更多
关键词 镜像神经元 功能性近红外光谱 表面肌电图 运动功能 神经机制
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弹力带抗阻运动对高龄老年人工作记忆的影响——来自fNIRS的证据
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作者 蔡治东 江婉婷 王兴 《上海体育大学学报》 北大核心 2024年第3期65-74,共10页
目的观察长期弹力带运动改善高龄老年人工作记忆的效果,采用近红外光谱技术探究可能的脑机制。方法将60名高龄老年人随机分为弹力带组与对照组,弹力带组接受16周、每周3次、每次40 min的弹力带干预,对照组保持原有生活状态;采集实验前... 目的观察长期弹力带运动改善高龄老年人工作记忆的效果,采用近红外光谱技术探究可能的脑机制。方法将60名高龄老年人随机分为弹力带组与对照组,弹力带组接受16周、每周3次、每次40 min的弹力带干预,对照组保持原有生活状态;采集实验前后受试者完成工作记忆任务期间的前额叶血流动力学指标。结果反应时的时间×组别交互效应具有统计学意义(P<0.001);正确率的时间×记忆负荷交互效应具有统计学意义(P=0.003);正确反应率的时间×组别交互效应具有统计学意义(P<0.001);氧合血红蛋白结果显示,9条通道组别×时间×记忆负荷交互效应均具有统计学意义(P<0.002)。结论规律性中低强度弹力带抗阻运动能改善高龄老年人的工作记忆表现;在低记忆负荷时前额叶激活不明显,中、高记忆负荷时双侧腹外侧前额叶、左背外侧前额叶、左额极区显著激活,这种前额叶激活优化模式可能是弹力带抗阻运动改善工作记忆的脑机制。 展开更多
关键词 高龄老年人 执行功能 功能性近红外光谱 抗阻运动 弹力带 脑激活
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