介绍现有脑成像技术如fMRI、EEG、PET等在精神障碍诊疗中的局限性,强调技术创新的需求,包括高分辨率、低功耗和动态适应能力。
明确本研究旨在设计便携式多通道DOT系统,并结合深度学习优化诊疗闭环算法,以提高精神障碍诊疗的实时性和精确度。
探讨基于DOT技术的精神障碍诊疗的应用潜力,突破现有技术瓶颈,实现实时动态监测和治疗闭环,为个性化诊疗提供新的解决方案。
概述各章内容,包括文献综述、硬件设计、算法优化、临床验证和讨论。
介绍精神障碍的分类及其临床挑战,分析现有诊断方法的局限性,探讨个性化治疗的需求。
概述精神障碍的脑功能和血流变化,讨论DOT技术如何捕捉这些信号,增强对精神障碍的理解。
详细介绍DOT的基本理论、国内外设备对比及技术进展,为后续研究奠定基础。
分析DOT在精神障碍诊疗中的应用案例,包括诊断和治疗两方面,探讨其潜力和局限性。
讨论DOT系统的便携性、实时性和治疗反馈闭环设计的技术挑战。
介绍便携式DOT系统的设计目标,包括高精度、低功耗和穿戴友好性,满足临床应用需求。
讨论关键器件的选择(如APD、SiPM、PMT)和关键电路设计,以提高系统性能。
介绍高动态范围内系统适应复杂的临床环境的方法,特别是抗运动干扰策略。
描述系统的小型化设计和低功耗特性,确保全天候稳定运行。
总结硬件创新带来的性能提升和成本降低,为后续研究奠定基础。
介绍算法设计的目标,包括实时成像、运动伪影抑制和特征提取,实现个性化诊疗。
详细描述核磁引导的逆问题求解方法和运动伪影补偿方法,提高成像精度。
介绍诊断特征提取方法和治疗反馈机制,特别是光刺激参数自适应调整。
展示仿真与仿体实验结果,证明算法的有效性和优越性。
总结算法创新对实时动态成像和闭环治疗的推动作用。
介绍验证目标,包括系统鲁棒性和诊疗闭环的有效性。
描述多波长光源校准和灵敏度矩阵标定,测试环境光、电磁干扰下的稳定性。
介绍实验设计,包括抑郁症患者组与健康对照组的实时监测和光调控干预,分析结果。
详细说明伦理审查、知情同意和数据隐私保护,确保研究合规性。
分析治疗参数与患者反应的实时调整和统计结果。
总结系统通过医院环境测试,验证诊疗闭环流程的可行性和有效性。
强调系统体积、成本和动态监测能力的优势,特别是首次实现DOT引导的实时神经调控。
讨论患者依从性、临床应用范围和系统长期稳定性等方面的局限性。
分析患者隐私保护问题及设备符合医疗器械标准的挑战。
总结技术优势,但仍需优化患者体验与扩展应用领域。
总结硬件突破、算法创新和临床价值,为精神障碍个性化诊疗提供新工具。
展望多模态融合、AI赋能和跨学科合作的发展方向,进一步拓展DOT技术的应用领域。