使用光学漫反射相关光谱，基于脑血流的休息状态功能连接

该协议利用可变光学探针来评估休息状态下脑血流量。这种技术的一个重要优点是它的可移植性。使其非常适合床边监控。

可穿戴探头允许在受试者的自然环境中获得休息状态功能连接测量，适用于诊断和治疗应用。该协议利用可穿戴光学探头来评估休息状态功能连接测量期间脑血流量。演示与千蓬的程序将是本莱因哈特，一个研究生从我的实验室。

在开始分析前至少 10 分钟，使用光调制和探测器电压为 FD-fNIRS 和 DCS 供电。使用卷度量测量对象头部的鼻塞和 inion 之间的距离。使用鼻塞作为起点，使用墨迹标记来指定距离 inion 的 10% 的位置。

将 EEG 10/20 帽放在主体的头部，使标记点介于 Fp1 和 Fp2 之间。 标记左侧皮层上的 Fp1 和 F7 之间的点以及右皮层上的 Fp2 和 F8 之间的点，分别标记上一个前额皮层和上侧前额皮质之间以及左半球的上侧前额皮质和下半叶前额皮层之间的边界。使用 3D 打印探头，将多模光纤连接到 785 纳米激光光源。

然后将另一个单模光纤放在皮层两侧的 Ds 位置的多模光纤下方一厘米处，将每个单模光纤连接到单独的单光子计数机。将单模纤维放在离多模光纤 2.75 厘米远的地方，将一根纤维放在左、右侧前额皮质上，将一根纤维放在低劣的前额皮层上。将多模式光纤放在新标记的点上。

要准备 FD-fNIRS 系统进行校准，请关闭任何灯并打开图形用户界面数据采集软件。单击自动偏置按钮以调整探测器增益，在传感器连接并固定在校准幻像上时实现最佳信号。如果过压警告闪烁，请降低增益。

获得最大信号后，断开其中一个源光纤，以便探测器可以测量背景漏光。并验证相应源光纤的每个测量周期的直接电流小于 20 个计数。接下来，验证每个源和探测器上的正确信号电平读出，然后单击校准。

系统将进行测量并应用校准系数来正确测量已知幻像的光学特性。然后记录校准数据，这些数据将在标准幻像上提供系统性能记录。要设置 DCS，请预热系统激光光源和单光子计数机至少 10 分钟。

在图形用户界面系统采集软件中，通过检查图形用户界面来验证每个光纤的触点，以便获得至少 5，000 个计数/秒和低于 1000，000 计数/秒。要验证从每个探测器获得的光子计数水平是否足够，请检查光子计数级别和近实时自相关曲线。要验证足够的光纤接触而不发生任何环境光泄漏，请检查自相关曲线的 y 截距。

在不使用偏振器的情况下，最佳值约为 1.5。验证探头和测量值不易使运动伪影拧紧弹性带，使弹性带足够紧，能够抵抗运动，但足够松松，以防止对主体有任何不适。然后检查自相关曲线，使自相关曲线衰减为一个较长的关联时间。

然后确认主体处于舒适的位置，闭着眼睛。将 FD-fNIRS 系统光学探头放在 DCS 探头旁边的前额上，然后单击 FD-fNIRS 采集软件中的"获取"。此数据将提供静态光学特性、吸收参数和散射参数，用于动态光学参数的量化。

当所有设备准备就绪时，指示主体在测量过程中尽量减少任何移动并关灯。完成 FD-fNIRS 测量后，单击 DCS 数据采集接口中的"运行"，总共收集 8 分钟的数据，最长两秒的集成时间。在此代表性分析中，前额皮质的静状态功能连接在九个受试者中测量。

在左右皮质的区域内区域中观察到的相关性高于所测量的左右皮质的区域内区域。此外，比较两种皮质的间休息状态功能连接的 T 测试分析揭示了这些值之间的显著差异。验证 DCS 参数是否在可接受的范围内非常重要，因为未能充分执行这些步骤可能会导致获取无法使用的数据。

漫射相关光谱可以提供血流的非侵入性测量。让它成为研究休息或活跃大脑在各种刺激上功能连通性的有用工具。对血流的非侵入性测量可用于评估神经系统疾病的治疗和疗法。

执行此过程时，请务必始终遵循适当的激光安全准则。