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通过成人视觉皮层的视网膜定位映射评估新一代可穿戴高密度弥散光学断层扫描技术
自从引入和发展功能性神经成像以来，对人类大脑功能的研究取得了长足的进步。功能性磁共振成像 (fMRI) 和正电子发射断层扫描 (PET) 一直处于这一发展的前沿，但它们也存在局限性。两者都对参与者的行动能力施加了重大限制，这阻碍了它们在婴儿等具有挑战性的人群中的应用以及在研究涉及运动的神经过程和行为方面的应用。由于相关成本、狭窄的扫描仪环境以及（就 PET 而言）放射性示踪剂的使用，延长或重复监测也很困难。1、2 此外，fMRI 对电子或金属植入物（如起搏器、人工耳蜗、动脉瘤夹和手术器械）有禁忌症。由于 MRI 和 PET 设备体积大、固定，并且要求参与者平躺，因此在日常场景中（例如面对面交谈时）研究大脑非常困难。近年来，漫射光学方法在克服这些局限性方面显示出了巨大的潜力。3、4 功能性近红外光谱 (fNIRS) 使用近红外光来检测大脑功能。它使用放置在头皮上的光源和探测器阵列来监测大脑氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白浓度的变化，并可以提供空间分辨率为 3 厘米的二维图像。5、6 高密度漫射光学断层扫描 (HD-DOT) 是使用高密度测量阵列的 fNIRS 方法的外推。尽管在这种情况下“高密度”的定义尚未准确确定，但适当的定义是，HD-DOT 阵列提供具有几种不同源 - 探测器分离的通道，跨越“短分离（SS）”（<15 毫米）到“长”（≥30 毫米）范围，并在整个视野范围内在每个分离处提供重叠的空间灵敏度曲线。现已确定 HD-DOT 可以提供比 fNIRS 或其他弥散光学成像方法更优质的深度分辨图像。7 – 9 从多个重叠通道测量中获得的相互信息提高了空间分辨率，使用多个源 - 探测器分离可提高横向和深度特异性。此外，以不同的源 - 探测器分离进行采样提供了一种减少来自脑外组织信号影响的方法。10、11