Near-infrared spectroscopy in measuring changes of cerebral haemoglobin concentrations during natural sleep

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2007

Department

Teknillisen fysiikan ja matematiikan osasto

Major/Subject

Lääketieteellinen tekniikka

Mcode

Tfy-99

Degree programme

Language

en

Pages

68+28

Series

Abstract

Lääketieteellinen lähi-infrapunakuvantaminen (NIRS) on lupaava, verrattain edullinen menetelmä verenkierron ei-invasiiviseen mittaamiseen. Tässä työssä tutkitaan NIRSin soveltuvuutta aivoverenkiertomuutosten seurantaan 30:ssä koko yön kestävässä unimittauksessa. Hapettuneen (HbO2) ja hapettumattoman (HbR) hemoglobiinin pitoisuuksien muutoksia verrataan unirekisteröinnin perusteella tehtyihin uniluokituksiin sekä sormesta pulssioksimetrillä mitattuun valtimoveren happipitoisuuteen ja pulssiin. Lisäksi esitellään menetelmä liikehäiriöiden poistamiseen NIRS-signaaleista. Diplomityön tulosten perusteella aivojen hemoglobiinipitoisuudet ovat syvän unen aikana matalampia kuin vilkeunessa. Pitoisuuksissa nähdään myös noin 0,008 Hz:n taajuista vaihtelua, jota ei ole raportoitu aikaisemmissa NIRS-unitutkimuksissa, sekä uniapnean aikaisiin hengityskatkoksiin liittyvää Hb02- tason laskua ja HbR-tason nousua. Tulosten perusteella aivokudoksen HbR-tason palautuminen hengityskatkoksen jälkeen kestää kauemmin kuin pintakudoksen. Lisäksi työssä pohditaan NIRSin haasteita unen pitkäaikaisseurannassa, kuten pintaverenkierron vaikutusta aivoista mitattaviin signaaleihin, sekä esitellään uusi tietokonemalli valon etenemiselle kerrostuneessa väliaineessa. Mallia voidaan tulevaisuudessa käyttää muun muassa poistettaessa pintahäiriöitä NIRS-signaaleista.

Description

Supervisor

Meriläinen, Pekka

Keywords

near-infrared spectroscopy, lähi-infrapunaspektroskopia, NIRS, NIRS, brain, aivot, sleep, uni, apnea, uniapnea, very slow oscillations, hyvin hitaat oskillaatiot, light propagation model, valon etenemisen malli, diffusion approximation, diffuusio

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120553683

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK