Disposición de sonda multidistancia para eliminar artefactos en espectroscopía funcional de infrarrojo cercano

La espectroscopía funcional de infrarrojo cercano tiene el potencial de detectar fácilmente la hemodinámica funcional cerebral. Sin embargo, en las mediciones prácticas de fNIRS, las actividades fisiológicas físicas o sistémicas de un sujeto a menudo causan artefactos indeseables. Tales actividades pueden ser evocadas incluso por la ejecución de tareas. En este caso, los artefactos observados pueden correlacionarse fuertemente con la secuencia de tareas, y es difícil eliminarlos mediante técnicas convencionales de filtrado de señales. Presentamos un análisis teórico y simulaciones de Monte Carlo de medios estratificados en los que ocurren cambios tanto en la dispersión como en la absorción, y mostramos que una disposición de sonda multidistancia es efectiva para eliminar artefactos y extraer la hemodinámica funcional. La disposición de la sonda se determina en función de los resultados de la simulación. Los artefactos inducidos por tareas no funcionales (inclinación del cuerpo, asentimiento de cabeza y retención de la respiración) se observan claramente cuando se utiliza un método convencional; tales artefactos se reducen apreciablemente mediante el método propuesto. Se observan señales evocadas por movimientos de dedos de un solo lado en ambos hemisferios cuando usamos un método convencional. Por otro lado, se observan señales localizadas en el área motora primaria mediante el método propuesto. Se observa simultáneamente un aumento estadísticamente significativo de hemoglobina oxigenada y una disminución de hemoglobina desoxigenada en el área motora primaria contralateral.