Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Fonksiyonel Yakın Kızılötesi Spektroskopisi ile Serebrovasküler Reaktivite Ölçümü

1.2K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/61284

⸱

2 Haziran 2022

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1National Intrepid Center of Excellence, Walter Reed National Military Medical Center, 2Uniformed Services University of the Health Sciences, 3The Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development, National Institutes of Health, 4University of Pennsylvania Perelman School of Medicine

Bu makalede

Özet

Burada, fonksiyonel Yakın Kızılötesi Spektroskopisi (fNIRS) ile insanlarda serebrovasküler reaktivitenin görüntülenmesi ve ölçülmesi için bir protokol sunulmaktadır. fNIRS, belirli uyaranlar altında beynin en dış korteksindeki hemoglobin türlerinin konsantrasyon değişikliklerini yakalayan yeni bir görüntüleme yöntemidir.

Özet

Serebrovasküler reaktivite (CVR), beyindeki kan damarlarının kimyasal veya fiziksel uyaranlara yanıt olarak serebral kan akışını (genişleme veya daralma ile) değiştirme kapasitesidir. Serebral mikrovaskülatürdeki reaktivite miktarı, kapasitans vaskülatürünün bütünlüğüne bağlıdır ve endotel hücrelerinin birincil işlevidir. Bu nedenle CVR, mikro damar sisteminin fizyolojisinin ve genel sağlığının bir göstergesidir. CVR'yi ölçebilen görüntüleme yöntemleri mevcuttur, ancak maliyetli olabilir ve manyetik rezonans görüntüleme merkezleri ve teknik uzmanlık gerektirir. Bu çalışmada, vazoaktif bir uyarana (solunan% 5 karbondioksit veya CO2) yanıt olarak 15 sağlıklı kontrolün (HC) CVR'sini değerlendirmek için serebral mikrovasküler sistemdeki oksihemoglobin (HbO) ve deoksihemoglobin (HbR) değişikliklerini izlemek için fNIRS teknolojisini kullandık. Sonuçlarımız, bunun, travmatik beyin hasarı veya serebral mikrovaskülopati ile ilişkili diğer durumlardan kaynaklanan kortikal CVR ve ilişkili mikrovasküler sistem fonksiyonunu haritalamak için invaziv olmayan, doğru, taşınabilir ve uygun maliyetli bir yöntem sunan umut verici bir görüntüleme teknolojisi olduğunu göstermektedir.

Giriş

Serebral korteksteki vasküler sağlık, damarların değişen fizyolojik koşullar altında daralma veya genişleme yeteneği ile ölçülebilir. Vasküler reaktivitenin ölçülmesi, demans, travmatik beyin hasarı (TBI) ve hatta yaşlanma gibi serebral mikrovasküler disfonksiyon ile ilişkili nörolojik durumların tanı ve tedavisinde yararlı olabilir 1,2,3,4. Ek olarak, CVR, Alzheimer5 veya TBI 6,7,8,9,10 gibi nörolojik bozukluklar için öngörücü ve/veya farmakodinamik bir biyobelirteç olarak kullanılabilir. İnsan ve hayvan deneklerde CVR'yi incelemek için iyi bilinen görüntüleme yöntemleri mevcuttur. Tipik bir yöntem, hiperkapni11, nefes tutma veya asetazolamid2 gibi eksojen veya endojen bir uyaranla birlikte fonksiyonel manyetik rezonans görüntülemeyi (fMRI) içerir. Lu ve ark.12,13, MRG-Kan Oksijen Düzeyine Bağlı (MRI-BOLD) görüntüleme ile birleştirilmiş basit bir gaz dağıtım sisteminin doğru bir tüm beyin CVR haritaları oluşturduğunu göstermiştir.

Serebral vaskülatür kan akışındaki, hacmindeki ve metabolik oksijen hızındaki bozulmalar, HbO ve HbR'nin doku konsantrasyonlarında değişikliklere neden olur. Yakın kızılötesi aralıkta ışığın doku emilimi, HbO ve HbR gibi hemoglobin türlerinin konsantrasyonundaki değişikliklere duyarlıdır. Bu nedenle, zaman içinde geri saçılan ışığın ölçülmesi, en dış korteksteki (yaklaşık 2 cm)15 HbO ve HbR konsantrasyonundaki değişiklikleri ölçebilir ve serebrovasküler reaktivite (CVR)17 dahil olmak üzere temporal hemodinamik varyasyonları16 değerlendirmek için kullanılabilir.

Araştırma paradigmamızda, sürekli dalga fonksiyonlu fNIRS cihazını kullanıyoruz. Cihaz, 16 kaynak-dedektör çifti oluşturan 4 kaynak ve 10 dedektörden oluşur (bkz. Şekil 1). Kaynak dedektörü çiftleri, alnın üzerine kolayca yerleştirilebilen ve kendinden yapışkanlı sargı ile yerinde tutulabilen bir silikon kayış üzerine birlikte kalıplanır. Cihaz, 730 ve 850 nm'de ışık yoğunluğunu ölçer ve 2 Hz'lik bir edinme frekansına sahiptir. Bu sistem, hasta dostu olması, giyilmesi kolay olması ve TBH'ye karşı özellikle savunmasız bir beyin bölgesi olan prefrontal korteksten veri toplaması nedeniyle seçilmiştir. Neyse ki, diğer fNIRS sistemlerinin çoğu, yalnızca beynin ilgi alanına göre ölçülen kortikal bölgelerde farklılık gösteren CVR edinim tekniğimizle uyumludur.

fMRI, fonksiyonel beyin görüntüleme için altın standart olarak kabul edilirken, fNIRS teknolojisi, fMRI'ye kıyasla CVR'yi değerlendirmek için benzersiz avantajlara sahiptir. fNIRS görüntüleme tekniği, yüksek bir zamansal çözünürlük (milisaniye ayrıntı düzeyi ile) sağlar ve hem HbO hem de HbR konsantrasyonundaki değişiklikleri ölçebilirken, fMRI yalnızca HbR18,19,20'deki değişiklikleri ölçer. Ayrıca, fNIRS cihazları taşınabilir, ekonomiktir ve fMRI'dan daha kolay çalıştırılır. Son olarak, fNIRS teknolojisi, hiperkapni gibi vasküler zorlukların genellikle bilişsel veya fiziksel çalışma görevleriyle birlikte kullanıldığı göz önüne alındığında gerekli olan denek hareketini daha iyi çözer21.

Bu yazıda, fNIRS teknolojisi ile birleştirilmiş bir hiperkapni zorluğu sunulmaktadır. CVR değerlerini ölçtük ve fMRI CVR ölçümlerine güvenilir bir alternatif sunmayı umarak bu yöntemin tekrarlanabilirliğini inceledik.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Katılımcılar, kurumsal inceleme kurulu onaylı bir protokol (ClinicalTrials.gov NCT01789164) kapsamında işe alındı. Protokolde anlatılan ekipmanlar kurumumuz tarafından etik olarak onaylanmıştır.

1. Hiperkapni Mücadelesi için Kullanılan Materyalleri Hazırlayın (Şekil 2)

  1. 200 L'lik bir Douglas torbasını (Parça #1) dolana kadar %5 karbondioksit, %21 oksijen ve %74 nitrojenden oluşan önceden karıştırılmış bir tıbbi sınıf gaz kabı ile şişirin.
  2. Gazın yalnızca bir yönde akmasını sağlamak için iki yönlü yeniden solumayan valfe (Parça #3) iki diyafram (Parça #4) yerleştirin. Üç vananın bir portunu (Parça #2) gaz dağıtım borusu (Parça #1) aracılığıyla Douglas torbasına (Parça #5) ve diğer portu iki yönlü yeniden solumayan valfe (Parça #4) ikinci bir gaz dağıtım tüpü (Parça #5) aracılığıyla takın.
  3. Ağızlığı (Parça #6) konektöre (Öğe #7) sabitleyin ve ardından konektörü iki yönlü yeniden solumayan valfe (Öğe #4) sabitleyin.
  4. Kapnograf borusunu (Öğe #8) konektördeki deliğe (Öğe #7) yerleştirin.
  5. Hava filtresini (Parça #9) kapnograf borusuna (Parça #8) takın.
  6. Kapnograf borusuna (Parça #9) bağlı olmayan plastik hava filtresinin (Parça #8) ucunu CO2 (Parça #10) monitörüne vidalayın.
  7. Capnograh'ı (Öğe #10) bir kabloyla bir dizüstü bilgisayara bağlayın. Veri bağlantı noktası okuyucu yazılımını açın, ilgili USB bağlantı noktasını seçin ve veri okumayı başlatın. Kapnografı açın. Veriler otomatik olarak bilgisayar ekranında görüntülenecektir.
  8. fNIRS kutusunu bir USB kablosuyla bilgisayara bağlayın. Kaynak dedektörü kafa bandını FNIRS kutusuna bağlayın. Güç adaptörünü fNIRS kutusuna bağlayın ve anahtarı açın.

2. Deney sırasındaki prosedürler

  1. Katılımcıdan bir sandalyeye oturmasını ve cihazları kurarken rahat etmesini isteyin. fNIRS sistemini açın.
  2. Kaynak dedektörü kafa bandını hastanın alnına, altta yatan prefrontal korteks alanlarının (dorsal ve inferior frontal kortikal alanlar) üzerine yerleştirin21.
  3. Kaynak dedektörü kafa bandının kaşın üzerine ve alnın ortasına dikkatlice yerleştirildiğini kontrol edin. Alt dedektör sırasını, üst burnun girintisinin gözler arasında alın ile birleştiği yerde, burun ağzının veya köprüsünün yaklaşık 3.5 cm yukarısına yerleştirin.
  4. Dedektörlerin, kromoforlar (örn. makyaj) veya saç müdahalesi olmadan katılımcının cildine sıkıca yapıştığından emin olun. Cilt hazırlığına gerek yoktur.
  5. "Cihaz Ayarı" altında, dedektörler için kazancı 1 ile 20 arasında ayarlayın. Daha yüksek bir kazanç, ışık dedektörlerinin hassasiyetini artıracaktır. Varsayılan değer 20'dir. "LED Akımını" 5 mA ile 20 mA arasında ayarlayın. Daha büyük değerler daha parlak ışıkla sonuçlanacak ve dedektörler tarafından üretilen sinyal seviyesini artıracaktır. Varsayılan değer 20 mA'dır.
  6. Edinme yazılımında, "Mevcut Deneyi Başlat" a basın. Kaynaklar 2 dalga boyunda ışık gönderecek ve her dedektörden algılanan ışık sinyali yoğunluğu gerçek zamanlı olarak görüntülenecektir. Doymuş (sinyal >4,000) veya düşük sinyal (sinyal <1,000) durumunda, kaynak-dedektör kafa bandı ile cilt arasındaki teması veya adım 2.3 ve 2.4'teki parametreleri ayarlayın. Tam prosedür Ayaz ve ark.22'de açıklanmıştır.
  7. Katılımcıyı normal solunum hızında ağzından nefes alması ve nefes vermesi için yönlendirin. Katılımcının burnuna bir burun klipsi takın ve ağızlarından normal şekilde nefes almaya devam etmelerini hatırlatın ve herhangi bir rahatsızlık hissederse veya nefes almakta zorluk çekerse birini uyarın.
  8. Nefes almaya devam edebilmeleri için ağızlığı (öğe # 6) katılımcının ağzına dikkatlice yerleştirin. Prosedür sırasında katılımcı konforunu artırmak için, katılımcıdan yeniden nefes almayan valfi (Madde #3) eliyle desteklemesini isteyin.
  9. İlgili yazılımdaki "Baseline" düğmesine basın. fNIRS taban çizgisi için ışık sinyalini 20 saniye (s) boyunca ölçecek ve otomatik olarak kaydedecektir.
  10. Deneye başlamadan önce "Kaydet"e basın.
  11. Deneyin başında, saati başlatın, "Manuel İşaretleyici" ye basın ve kapnograf tarafından görüntülenen zamanı bir kağıda yazın. Oda havası ile %5 CO2 ile karıştırılmış oda havası arasında geçiş yapmak için gaz borusuna bağlı vanayı her dakika çevirin. Yine, "Manuel İşaretleyici"ye basın ve solunan gaz karışımı her değiştirildiğinde kapnograf tarafından görüntülenen süreyi bir kağıda yazın (Şekil 3).
    NOT: Kapnografta görüntülenen zamanın manuel olarak işaretlenmesi, fNIRS optik sinyalleri ile kapnografın EtCO2 izi arasında gelecekteki senkronizasyon için gereklidir.
  12. 7 dakika sonra, "Durdur" düğmesine tıklayarak fNIRS kaydını durdurun. Gelgit sonu CO2 (EtCO2) için 60 saniye daha kayda izin verin ve EtCO2 verilerini veri okuyucu yazılımı içinde ASCII olarak kaydedin.
  13. Katılımcıya prosedürün tamamlandığını bildirin. Burun klipsini dikkatlice çıkarın ve ağızlığı geri çekin. İşlemden biriken tükürüğü emmek için katılımcıya bir doku sunun.

3. Temizleme Prosedürleri

  1. Kapnograf tüpünü (Parça #8), filtreyi (Parça #9), ağızlığı (Parça #6) ve burun klipsini atın.
  2. Yeniden kullanılabilir ekipmanı temizleyin. İki vanayı (Parça #4) gaz dağıtım borusundan (Parça #5) ve bağlantı borusundan (Parça #7) ayırın ve diyaframları çıkarın (Parça #3). Diyaframları (Parça #3), bağlantı borusunu ve iki valfi (Parça #4) fosfat içermeyen ve yüzey aktif maddeler içeren tıbbi sınıf deterjan dezenfektanıyla dolu bir kaba 20 dakika daldırın. Deterjanı 1:64 oranında damıtılmış su ile seyreltin.
  3. #1,4,7 numaralı öğeleri damıtılmış suyla yıkayın ve ardından üzerlerine chux ped gibi steril bir malzeme koyarak temiz bir tezgahın üzerine yerleştirin. Yeniden kullanmadan önce kurumaya bırakın.
  4. Douglas çantasını boşaltın.

4. Veri analizi

  1. fNIRS veri işleme yazılımını kullanarak sinyal işleme
    NOT: Sinyal işleme, veri analizinin ilk adımıdır. Hasta hareketinden kaynaklanan verilerdeki gürültüyü veya yapaylığı gidermek için bir fNIRS veri işleme yazılımı (örneğin, fNIRSoft) kullanılarak yapılır. Bu analiz için yalnızca edinme yazılımından gelen verilere ihtiyaç vardır.
    1. Veri işleme yazılımında, elde edilen fNIRS verilerini seçmek ve ardından yüklemek için "Dosya Yükle"ye tıklayın.
    2. "İyileştir" e tıklayın ve bir açılır pencere görünecektir. "Ham Veri"yi seçin ve "İleri"ye basın.
      1. Ham sinyalden hem hareket artefaktını hem de doymuş kanalları tanımak ve silmek için hem medyan filtrelemeye hem de kayan pencere hareket artefaktı reddetme (SMAR)23 araçlarına tıklayın. "Uygula" ya basın.
      2. Nabız ve solunum bileşenini atmak için "Düşük Geçiş Frekansı" filtresine tıklayın (Hanning filtresi, n=20, kesme=0.1Hz)21,24,25,26. "Uygula" ya basın.
      3. Yavaş zamansal değişimi ortadan kaldırmak için "Trendi Azalt"a tıklayın. "Uygula" ya basın.
    3. Işık yoğunluğunu HbO ve HbR konsantrasyonlarına dönüştürmek için "OXI"ye tıklayın. "Kaydet"e tıklayın ve ardından kaydetme dosyası formatı olarak MATLAB'ı seçin.
  2. MATLAB ile sinyal işleme
    NOT: Analizin ikinci kısmı, fNIRS sinyalini zaman kaydırmalı EtCO2 ile ilişkilendirmek için MATLAB kullanılarak yapılır. Verilerin işlenmesi için önceki adımdan (4.1.5) elde edilen veriler ve kapnograftan alınan veriler (EtCO2 izlemesi, adım 2.12) gereklidir.
    1. EtCO2 izini MATLAB'daki kapnograftan iki sütun olarak içe aktarın (biri zaman için, diğeri EtCO2 değerleri için). Örnekleme borusu süresindeki gecikmeyi düzeltmek için EtCO2 zamanını önceden kalibre edilmiş zamanla değiştirin.
      NOT: Bu, ağızlığa verilen bir nefes ile bu nefesin CO2 kaydındaki görünümü arasındaki zaman farkıdır. Bu kurulumda 15 s idi.
    2. Deneyin başında kapnograftan kaydedilen ilk zaman noktasını, başlangıç noktası olarak adım 2.11'i kullanın (t=0). EtCO2'yi saniyeye dönüştürün.
    3. Adım 4.1.3'teki oksi ve deoksihemoglobin verilerini MATLAB'a aktarın.
    4. EtCO2 (ağızda ölçülür) ve fNIRS sinyali (beyinde ölçülür) arasındaki fizyolojik gecikmeyi, değişen zaman kaymalarında bu iki sinyal arasındaki daha yüksek korelasyon katsayısını bularak hesaplayın. (adım 4.2.3 ila adım 4.2.6 için eklenen MATLAB komut dosyasına bakın). Daha yüksek korelasyon katsayısına sahip zaman kayması en uygun zaman olarak kabul edilir.
    5. EtCO2 zaman rotasını en uygun zamana kadar kaydırın (adım 4.2.4'te elde edilmiştir). Hem fNIRS hem de EtCO2 verilerine sahip zaman noktalarını saklayın. İki zamanlı seri aynı uzunlukta olmalıdır.
    6. MATLAB'daki Cholesky ayrışmasını kullanarak HbO (veya HbR) ve EtCO2 arasındaki doğrusal denklemin çözümü olan her kanal için CVR değerlerini hesaplayın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

fNIRS, 15 sağlıklı katılımcıya hiperkapni zorluğu ile birlikte uygulandı. Dışlama kriterleri TBH öyküsü, önceden var olan engelleyici nörolojik veya psikiyatrik bozukluklar veya gebelikti. Katılımcıların yaş ortalaması 37.7 ± 16 (dağılım 20-55) idi ve 'si kadındı. Benzer bir fMRI çalışmasında gösterildiği gibi28,% 5 CO2'nin 60 s'lik bir solunmasına, kapnografi ile ölçülen EtCO2 basıncında bir artış eşlik etti. Çalışmamızda, EtCO2 izine HbO artışı ve HbR azalması e...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

15 sağlıklı gönüllüde fNIRS ve CO2 gazı inhalasyon tekniği kullanarak CVR'yi ölçebildik. Ölçülen CVR değeri, elde edilen fNIRS sinyali ile EtCO2 arasındaki korelasyondur. Buradaki zorluk, temporal EtCO2 izini fNIRS sinyaliyle doğru bir şekilde hizalamak, başka bir deyişle, kanın pulmoner vasküler sistemden kalbe ve ardından serebral vaskülatüre gitmesi için geçen süreyi hesaba katmaktır. Kanallar arası değişkenlik düşüktür (%30) ve kortekste önceki fMRI s...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların açıklanacak herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

Teşekkürler

Yazarların laboratuvarındaki çalışmalar, Sinirbilim ve Rejeneratif Tıp Merkezi (CNRM), Sağlık Bilimleri Üniformalı Hizmetler Üniversitesi (USUHS), Bethesda, MD, Askeri Klinik Sinirbilim Mükemmeliyet Merkezi (MCNCoE), Nöroloji Anabilim Dalı, USUHS ve Ulusal Sağlık Enstitüleri Intramural Araştırma Programı tarafından desteklenmiştir. Bu makalede ifade edilen görüşler yazara aittir ve Kara/Deniz Kuvvetleri/Hava Kuvvetleri Bakanlığı, Savunma Bakanlığı veya ABD Hükümeti'nin resmi politikasını yansıtmaz.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Mavi manşet22254Vakumlu
CO2-Hava Gazı Karışımı Boyut 200R012000 2003Roberts Oksijen
Diyaframı (Boyut: orta, Tip: spiral)602021-2608Hans Rudolph
Douglas çanta (200 litre kapasiteli)500942Harvard Aparatı
Gaz dağıtım Tüpü1011-108Vakumlu
Gaz Numune Alma TüpüT4305QoSINA
Hidrofobik filtre9906-00Philips Medical Systems
Erkek luer11547QoSINA
Ağızlık (Silikon, Model #9061)602076Hans Rudolph
Burun klipsi (Plastik köpük, Model #9014)201413Hans Rudolph
Üç vana (%100 plastik)CR1207Hans Rudolph
İki solunmayan valf (22 mm / 15 mm ID)CR1480Hans Rudolph

Kaynaklar

  1. Amyot, F., et al. Imaging of Cerebrovascular Function in Chronic Traumatic Brain Injury. Journal of Neurotrauma. 35 (10), 1116-1123 (2017).
  2. Kassner, A., Roberts, T. P. Beyond perfusion: cerebral vascular reactivity and assessment of microvascular permeability. Topics in Magnetic Resonance Imaging. 15, 58-65 (2004).
  3. Oertel, M., et al. Posttraumatic vasospasm: the epidemiology, severity, and time course of an underestimated phenomenon: a prospective study performed in 299 patients. Journal of Neurosurgery. 103, 812-824 (2005).
  4. Peng, S. L., et al. Age-related changes in cerebrovascular reactivity and their relationship to cognition: A four-year longitudinal study. Neuroimage. 174, 257-262 (2018).
  5. Yezhuvath, U. S., et al. Forebrain-dominant deficit in cerebrovascular reactivity in Alzheimer's disease. Neurobiology of Aging. 33, 75-82 (2012).
  6. Baranova, A. I., et al. Cerebral vascular responsiveness after experimental traumatic brain injury: the beneficial effects of delayed hypothermia combined with superoxide dismutase administration. Journal of Neurosurgery. 109, 502-509 (2008).
  7. Gao, G., Oda, Y., Wei, E. P., Povlishock, J. T. The adverse pial arteriolar and axonal consequences of traumatic brain injury complicated by hypoxia and their therapeutic modulation with hypothermia in rat. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 30, 628-637 (2010).
  8. Wei, E. P., Hamm, R. J., Baranova, A. I., Povlishock, J. T. The long-term microvascular and behavioral consequences of experimental traumatic brain injury after hypothermic intervention. Journal of Neurotrauma. 26, 527-537 (2009).
  9. Oda, Y., Gao, G., Wei, E. P., Povlishock, J. T., et al. Combinational therapy using hypothermia and the immunophilin ligand FK506 to target altered pial arteriolar reactivity, axonal damage, and blood-brain barrier dysfunction after traumatic brain injury in rat. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 31, 1143-1154 (2011).
  10. Park, E., Bell, J. D., Siddiq, I. P., Baker, A. J. An analysis of regional microvascular loss and recovery following two grades of fluid percussion trauma: a role for hypoxia-inducible factors in traumatic brain injury. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 29, 575-584 (2009).
  11. Ellis, M. J., et al. Neuroimaging Assessment of Cerebrovascular Reactivity in Concussion: Current Concepts, Methodological Considerations, and Review of the Literature. Frontiers in Neurology. 7, 61(2016).
  12. Lu, H., et al. MRI mapping of cerebrovascular reactivity via gas inhalation challenges. Journal of Visualized Experiments. (94), e52306(2014).
  13. Yezhuvath, U. S., Lewis-Amezcua, K., Varghese, R., Xiao, G., Lu, H. On the assessment of cerebrovascular reactivity using hypercapnia BOLD MRI. NMR in Biomedicine. 22, 779-786 (2009).
  14. Ferrari, M., Mottola, L., Quaresima, V. Principles, techniques, and limitations of near infrared spectroscopy. Canadian Journal of Applied Physiology. 29, 463-487 (2004).
  15. Firbank, M., Okada, E., Delpy, D. T. A theoretical study of the signal contribution of regions of the adult head to near-infrared spectroscopy studies of visual evoked responses. Neuroimage. 8, 69-78 (1998).
  16. Boas, D. A., Chen, K., Grebert, D., Franceschini, M. A. Improving the diffuse optical imaging spatial resolution of the cerebral hemodynamic response to brain activation in humans. Optics Letters. 29, 1506-1508 (2004).
  17. Kainerstorfer, J. M., Sassaroli, A., Hallacoglu, B., Pierro, M. L., Fantini, S. Practical steps for applying a new dynamic model to near-infrared spectroscopy measurements of hemodynamic oscillations and transient changes: implications for cerebrovascular and functional brain studies. Acadamic Radiology. 21, 185-196 (2014).
  18. Cui, X., Bray, S., Bryant, D. M., Glover, G. H., Reiss, A. L. A quantitative comparison of NIRS and fMRI across multiple cognitive tasks. Neuroimage. 54, 2808-2821 (2011).
  19. Huppert, T. J., Hoge, R. D., Diamond, S. G., Franceschini, M. A., Boas, D. A. A temporal comparison of BOLD, ASL, and NIRS hemodynamic responses to motor stimuli in adult humans. Neuroimage. 29, 368-382 (2006).
  20. Sassaroli, A., de, B. F. B., Tong, Y., Renshaw, P. F., Fantini, S. Spatially weighted BOLD signal for comparison of functional magnetic resonance imaging and near-infrared imaging of the brain. Neuroimage. 33, 505-514 (2006).
  21. Ayaz, H., et al. Optical brain monitoring for operator training and mental workload assessment. Neuroimage. 59, 36-47 (2012).
  22. Ayaz, H., et al. Using MazeSuite and Functional Near Infrared Spectroscopy to Study Learning in Spatial Navigation. Journal of Visualized Experiment. (56), e3443(2011).
  23. Ayaz, H., Izzetoglu, M., Shewokis, P. A., Onaral, B. Sliding-window Motion Artifact Rejection for Functional Near-Infrared Spectroscopy. Annual International Conference of IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. , 6567-6570 (2010).
  24. Naseer, N. H. K. Classification of functional near-infrared spectroscopy signals corresponding to the right- and left-wrist motor imagery for development of a brain-computer interface. Neuroscience Letters. 553, 84-89 (2013).
  25. Kreplin, U., Fairclough, S. H. Activation of the rostromedial prefrontal cortex during the experience of positive emotion in the context of esthetic experience. An fNIRS study. Frontiers in Human Neuroscience. 7, (2013).
  26. Izzetoglu, M. B. S., Izzetoglu, K., Onaral, B., Pourrezaei, K. Functional brain imaging using near-infrared technology. IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine. 26, 38-46 (2007).
  27. Amyot, F., et al. Normative database of judgment of complexity task with functional near infrared spectroscopy--application for TBI. Neuroimage. 60, 879-883 (2012).
  28. Yezhuvath, U. S., et al. Forebrain-dominant deficit in cerebrovascular reactivity in Alzheimer's disease. Neurobiol Aging. 33 (1), 75-82 (2012).
  29. Kenney, K., et al. Phosphodiesterase-5 inhibition potentiates cerebrovascular reactivity in chronic traumatic brain injury. Annals Clinical Translation Neurology. 5 (4), 418-428 (2018).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

OksihemoglobinDeoksihemoglobinKarbondioksit StimulusuKortikal Kan AkışıMikrodamar FonksiyonuNon-invaziv GörüntülemeTravmatik Beyin HasarıVazoaktif StimulusEndotel Hücreleri

Bu makale yayımlandı

Video yakında

Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.