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大脑是人体最复杂的器官,解密大脑的运转方式、探索生命之谜,是无数科学家潜心研究的艰难课题。自J bsis于1977年第一次观察到人体组织对近红外光具有良好的穿透能力之后,人们开始用NIRS技术来研究脑功能活动。疼痛的解剖生理学表明,人体受到疼痛刺激后,参与处理疼痛信息的大脑皮质的部分区域处于激活状态,引起区域内的血氧含量的改变,由于血液内的含氧血红蛋白(HbO2)与去氧血红蛋白(Hb)对近红外波段(600-1300nm波长)的光波的吸收特性不同,通过探测出射光波强度即可反应出生理变化。本文依据760nm、850nm两波长的近红外光与人体组织的相互作用特性和修正朗伯-比尔定律为基础,自行设计和制作了一套以双波长近红外LED为光源并有8路探测通道的检测系统。本系统中使用单片机做为控制整个电路的核心器件,主要用来控制LED光源驱动器以循序点亮光源,并控制8路通道的A/D转换以及将数字信号上传至上位机。本系统选用在700nm~850nm波长范围内具有很高的光谱响应度的光敏管OPT101做为光信号的接收设备。上位机程序基于Visual C++6.0平台,完成对表征血氧信息数据的存储、处理及显示的任务。本文对整套系统进行了探测性能的测试和在体检测能力的测试,验证了系统具有检测人脑部血氧含量这种微弱信号的能力,并可用于脑功能活动的检测。本文利用自行研制的脑功能检测仪对随机选取的20例指尖血糖检测者在检测过程的大脑前额叶的血氧含量进行了检测,该实验检测出大脑前额叶在疼痛刺激状态下被激活,并且该区域的脑功能活动明显增强。