fNIRS
機能的近赤外線分光法(fNIRS)は、発光源と受光器を使用して酸素ヘモグロビン(HbO2)と脱酸素ヘモグロビン(HbR)の濃度変化を測定する非侵襲性の連続脳画像化ツールです。
fNIRS 信号は、脳血行動態と機能的結合の指標として使用されています。
脳の休息
神経活動は、動脈内の局所脳血流および局所脳血液量の変化と関連していることが知られています。
脳の活性化
さらに、静脈血 HbO2 と HbR の濃度も同時に変化します。
これらの変化は脳血行動態と呼ばれます。
HbO2とHbRのダイアグラム
600~900 nm の波長では、脳チャネル内の水や液体による光の吸収はごくわずかです。
対照的に、HbO2 と HbR は、これらの波長でほとんどの光を吸収する 2 つの物質です。
したがって、fNIRS は、組織での吸収レベルが非常に低い 600~900 nm の少なくとも 2 つの波長を採用し、脳組織へのより深い浸透を可能にします。
パフォーマンスの向上は、システムレベルのアーキテクチャ、回路、および信号処理方式の共同最適化に起因しています。
たとえば、高SNR fNIRSシステムでは、高信号対雑音比(SNR)レシーバー、変調方式、および多入力多出力(MIMO)ベースのデータ抽出アルゴリズムが使用されています。
マルチチャネルレシーバーは、ポータビリティ向上のために一つのICに実装されています。
IC(Integrated Circuit)
ICには高SNR受信機と電力およびパターン制御可能な送信機が含まれています。
小型光学素子
携帯性のために光ファイバーを不要にしました。
レーザーからの放射光の形状はLEDよりも平行です。
レーザーのスペクトル密度はLEDよりも正確です。
マルチ入力マルチ出力
変調方式を使用することで、NIRISTは脳情報のマルチチャンネルを継続的に監視することができます。
拡散光トモグラフィー
拡散光トモグラフィーは、優れた空間分解能で脳の3D構造における吸収特性の空間分布を推定します。