Modulaciones digitales e impresión 3D - Nuevas técnicas para ser usadas en dispositivos NIRS para mediciones en el cerebro

Abstract

Esta tesis estudia la técnica de neuroimagen basada en la espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) y las imágenes de microondas. En particular, se estudia la utilización de nuevas técnicas de modulación digital para imágenes NIRS funcionales. Para este propósito, se construyeron controladores láser NIRS para probar con diferentes moduladores digitales. Además, se diseñó y fabricó un nuevo tipo de optodos NIRS utilizando la técnica de impresión 3D. Además, las técnicas de impresión 3D se utilizaron también en la construcción de nuevos modelos ópticos y de microondas de cabeza humana. Finalmente, el sistema de imágenes cerebrales NIRS, mejorado con las nuevas técnicas, se probó con modelos ópticos y se usó en estudios con ratones y humanos, realizado en colaboración con Biocenter Oulu y University Hospital Oulu.

This thesis studies neuroimaging technique based on near-infrared spectroscopy (NIRS) and microwave imaging. In particular, utilization of new digital modulation techniques for functional NIRS imaging is studied. For this purpose, NIRS laser drivers for testing with different digital modulators were built. Furthermore, new type of NIRS optodes were designed and fabricated using 3D printing technique. In addition, 3D printing techniques were utilised also in building new optical and microwave head phantoms. Finally, the NIRS brain imaging system, enhanced by the new techniques, was tested with optical phantoms and used in mouse and human studies, conducted in collaboration with the Biocenter Oulu and University Hospital Oulu.