Principles and Applications of

Functional Near-Infrared Spectroscopy (Graduate)

Elective Course for the Graduate Students
Lecturer: Chia-Feng Lu (alvin4016@ym.edu.tw)
功能性近紅外光監測原理與應用 (碩博班)
授課教師: 盧家鋒

教學目標

本課程內容涵蓋:近紅外光血氧監測基本原理、硬體設備、實驗設計、分析原理及應用介紹,讓修課學生能對近紅外光系統應用於人體功能性研究有完整的認識。課程中,也將透過實際實驗演練,說明實驗過程注意事項、光源安裝與硬體操作技巧。最終,將分析原理概念,應用至血氧訊號分析實作,讓修課學生能學習各階段分析步驟,對於血氧監測結果之影響與如何適當調控。

授課內容

第1週:課程介紹與基本原理
<課程講義>Lesson1_slides.pdf
<課程影片>請調整為480p解析度觀看
(1)課程介紹(15:46)
(2)課程總覽與基本概念(57:16)

第2週:近紅外光光子與組織交互作用:運動軌跡
<課程講義>Lesson2_slides.pdf
<課程影片>請調整為480p解析度觀看
(1)近紅外光基本原理(39:10)
(2)近紅外光組織穿行(57:08)

第3週: 近紅外光硬體設備與應用
<課程講義>Lesson3_slides.pdf
<課程影片>請調整為480p解析度觀看
(1)近紅外光硬體設計(1:22:20)

第4週: 近紅外光血氧造影技術
<課程講義>Lesson4_slides.pdf
<課程影片>請調整為480p解析度觀看
(1)近紅外光造影原理(1:16:11)
(2)近紅外光造影應用(23:08)

第5週: 近紅外光血氧監測與功能性磁振造影關聯性
<課程講義>Lesson5_slides.pdf
<課程影片>請調整為480p解析度觀看
(1)神經活化生理機轉(45:05)
(2)fNIRS與fMRI比較(40:50)

第6週:近紅外光血氧監測假影與干擾
<課程講義>Lesson6_slides.pdf
<課程影片>請調整為480p解析度觀看
(1)近紅外光雜訊與運動假影(25:07)
(2)運動假影校正技術(1:08:20)

第7週:實驗設計I:空間分布與時間調控
<課程講義>Lesson7_slides.pdf
<課程影片>請調整為480p解析度觀看
(1)fNIRS實驗設計(1:32:56)
(2)fNIRS實驗設計實例(37:12)

第8週:實驗設計II:任務刺激給予


第9週: 實驗實作I:儀器校正與安裝技巧
<課程講義>Lesson9_slides.pdf
<課程影片>請調整為480p解析度觀看
(1)NIRSport硬體與設置(39:29)
(2)NIRStar訊號擷取軟體(53:10)
(3)假體與頭部訊號實測(29:11)

 

第10週:實驗實作II:實驗操作練習
<課程講義>Lesson10_slides.pdf
<上課資料>materials_L10.zip
<課程影片>請調整為480p解析度觀看
(1)Presentation實驗刺激程式(1:24:46)

第11週: 資料分析I:檔案格式與轉檔
<課程講義>Lesson11_slides.pdf
<上課資料>materials_L11.zip
<課程影片>請調整為480p解析度觀看
(1)檔案格式與轉檔(50:53)

第12週: 資料分析II:生理雜訊、運動假影去除與濾波
<課程講義>Lesson12_slides.pdf
<上課資料>materials_L12.zip
<課程影片>請調整為480p解析度觀看
(1)fNIRS訊號處理實作(1:49:14)

第13週: 資料分析III:數值定量分析
<課程講義>Lesson13_slides.pdf
<上課資料>materials_L13.zip
<課程影片>請調整為480p解析度觀看
(1)HOMER2資料處理內容(49:54)
(2)fNIRS定量分析(53:47)

第14週: 資料分析IV:事件相關性分析
<課程講義>Lesson14_slides.pdf
<上課資料>materials_L14.zip
<課程影片>請調整為480p解析度觀看
(1)HOMER2事件訊號擷取(49:54)
(2)相關性分析(53:47)

第15週: 文獻回顧I:腦功能研究應用
<課程講義>Lesson15_slides.pdf
<課程影片>請調整為480p解析度觀看
(1)fNIRS皮膚血流校正(50:56)
(2)fNIRS測謊應用(25:12)

第16週: 文獻回顧II:肌肉氧代謝研究應用





第17週: 期末報告
<報告文獻>PaperSet1.zip

第18週: 期末報告
<報告文獻>PaperSet2.zip




課程參考資料

1.Application of Near Infrared Spectroscopy in Biomedicine. Thomas Jue, Kazumi Masuda. Springer, 2013.
2.Infrared Spectroscopy - Life and Biomedical Sciences.Edited by Theophile Theophanides. InTech, 2012.

完整播放清單

連結至YouTube