Phân Tích Tín Hiệu Oxy Hb Trong Não Người: Mối Quan Hệ Giữa Lệch Quai Hàm Và Lực Cánh Tay Dựa Vào fNIRS

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

TÓM TẮT

ABSTRACT

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu, các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước đã công bố

1.2. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu

1.3. Một số kết quả nghiên cứu đã công bố

1.4. Mục đích của đề tài

1.5. Nhiệm vụ của đề tài và giới hạn đề tài

1.6. Phương pháp nghiên cứu

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. Phương pháp tái tạo hình ảnh và tín hiệu não người

2.2. Phương pháp điện não đồ (EEG)

2.3. Phương pháp chụp cộng hưởng từ

2.4. Phương pháp chụp cắt lớp

2.5. Phương pháp chụp Positron cắt lớp

2.6. Phương pháp quang phổ cận hồng ngoại - fNIRS

2.7. Cơ sở lý thuyết nghiên cứu và cách thu thập dữ liệu fNIRS

2.7.1. Cơ sở lý thuyết nghiên cứu

2.7.2. Thu thập dữ liệu fNIRS

3. CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH KHU VỰC VẬN ĐỘNG CỦA NÃO BỘ CHO HOẠT ĐỘNG CẮN VÀ NÂNG TẠ

3.1. Sơ đồ và chức năng các khối

3.2. Chức năng các khối

3.3. Tiền xử lý tín hiệu fNIRS. Bộ lọc Savitzky – Golay

3.3.1. Dùng bộ lọc Savitzky làm trơn tín hiệu fNIRS

3.4. Xử lý tín hiệu fNIRS

3.4.1. Biến đổi Wavelet

3.4.2. Biến đổi wavelet liên tục

3.4.3. Biến đổi wavelet rời rạc

3.4.4. Xử lý tín hiệu Oxy-Hb dùng phép biến đổi wavelet rời rạc. Đặt ngưỡng

3.5. Thuật toán xác định vùng vận động của não bộ cho hoạt động cắn và nâng tạ

4. CHƯƠNG 4: MỐI QUAN HỆ GIỮA ĐỘ LỆCH QUAI HÀM VÀ LỰC CÁNH TAY

4.1. Thuật toán tìm mối quan hệ lệch quai hàm và lực cánh tay. Hồi quy đa thức vùng vận động

4.2. Lý thuyết về hồi quy đa thức. Hồi quy đa thức trên tín hiệu fNIRS

4.3. Mối quan hệ giữa độ lệch quai hàm và lực cánh tay

4.4. Tính diện tích vùng vận động

4.5. Mối quan hệ giữa độ lệch quai hàm và lực cánh tay

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN

5.1. Hướng phát triển của đề tài

Tài liệu tham khảo

I. Tổng quan về nghiên cứu tín hiệu oxy Hb

Nghiên cứu về tín hiệu oxy Hb trong não người đã trở thành một lĩnh vực quan trọng trong khoa học thần kinh. Não người là trung tâm điều khiển của hệ thần kinh, chịu trách nhiệm cho nhiều hoạt động thể chất và tâm lý. Việc đo lường tín hiệu oxy Hb thông qua công nghệ fNIRS cho phép các nhà nghiên cứu theo dõi sự thay đổi nồng độ oxy trong máu, từ đó đánh giá hoạt động não trong các tình huống khác nhau. Kỹ thuật này không xâm lấn, giúp thu thập dữ liệu một cách an toàn và hiệu quả. Theo nghiên cứu, sự thay đổi nồng độ oxy-Hb có thể phản ánh các hoạt động như cắn và nâng tạ, cho thấy mối liên hệ giữa hoạt động thể chất và hoạt động não. Điều này mở ra cơ hội cho việc ứng dụng trong y học và phục hồi chức năng.

1.1. Công nghệ fNIRS

Công nghệ fNIRS (functional Near-Infrared Spectroscopy) là một phương pháp tiên tiến trong việc đo lường tín hiệu oxy Hb. Kỹ thuật này sử dụng ánh sáng hồng ngoại gần để phát hiện sự thay đổi trong nồng độ oxy và deoxy-hemoglobin trong não. fNIRS cho phép theo dõi hoạt động não trong thời gian thực, cung cấp thông tin quý giá về các vùng não hoạt động trong các nhiệm vụ khác nhau. Nghiên cứu cho thấy rằng tín hiệu oxy Hb có thể thay đổi đáng kể khi thực hiện các hoạt động như cắn và nâng tạ, cho thấy mối quan hệ giữa lệch quai hàm và lực cánh tay. Việc sử dụng fNIRS trong nghiên cứu này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về hoạt động não mà còn có thể ứng dụng trong việc phát triển các phương pháp điều trị cho những người gặp khó khăn trong việc thực hiện các hoạt động thể chất.

II. Phân tích tín hiệu oxy Hb và mối quan hệ sinh lý

Phân tích tín hiệu oxy Hb trong não người không chỉ giúp hiểu rõ hơn về hoạt động não mà còn cung cấp thông tin về mối quan hệ giữa lệch quai hàm và lực cánh tay. Nghiên cứu cho thấy rằng khi thực hiện các hoạt động như cắn và nâng tạ, nồng độ oxy trong não có sự thay đổi rõ rệt. Điều này cho thấy rằng các hoạt động thể chất có thể ảnh hưởng đến hoạt động não, và ngược lại. Việc sử dụng fNIRS để thu thập dữ liệu cho phép các nhà nghiên cứu phân tích các kênh tín hiệu trong khu vực vận động của não, từ đó xác định mối quan hệ giữa các yếu tố sinh lý. Kết quả cho thấy rằng sự thay đổi trong nồng độ oxy-Hb có thể được sử dụng để đánh giá chức năng não và khả năng vận động của cơ thể.

2.1. Mối quan hệ giữa lệch quai hàm và lực cánh tay

Mối quan hệ giữa lệch quai hàm và lực cánh tay đã được nghiên cứu thông qua việc phân tích tín hiệu oxy Hb. Các thí nghiệm cho thấy rằng khi lực cánh tay tăng lên, nồng độ oxy trong não cũng có sự thay đổi tương ứng. Điều này cho thấy rằng não có thể điều chỉnh hoạt động của cơ bắp dựa trên các tín hiệu nhận được từ các hoạt động thể chất. Việc hiểu rõ mối quan hệ này không chỉ có ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học mà còn có thể ứng dụng trong y học, đặc biệt là trong việc phục hồi chức năng cho những người bị chấn thương hoặc khuyết tật. Nghiên cứu này mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các phương pháp điều trị và phục hồi chức năng hiệu quả hơn.

III. Giá trị và ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu

Nghiên cứu về tín hiệu oxy Hb trong não người có giá trị lớn trong nhiều lĩnh vực, từ y học đến công nghệ. Việc sử dụng fNIRS để phân tích hoạt động não giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động của não trong các tình huống khác nhau. Điều này không chỉ giúp phát hiện sớm các vấn đề liên quan đến sức khỏe tâm thần mà còn hỗ trợ trong việc phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả cho các bệnh lý liên quan đến hoạt động não. Hơn nữa, nghiên cứu này cũng có thể ứng dụng trong lĩnh vực giáo dục và đào tạo, giúp cải thiện khả năng học tập và phát triển kỹ năng cho người học.

3.1. Ứng dụng trong y học

Trong y học, việc phân tích tín hiệu oxy Hb có thể giúp chẩn đoán và điều trị các bệnh lý liên quan đến não. Các nghiên cứu cho thấy rằng sự thay đổi trong nồng độ oxy có thể phản ánh tình trạng sức khỏe của bệnh nhân. Việc sử dụng fNIRS trong các nghiên cứu lâm sàng có thể giúp theo dõi sự phục hồi của bệnh nhân sau chấn thương hoặc phẫu thuật. Điều này không chỉ giúp bác sĩ đưa ra quyết định chính xác hơn mà còn cải thiện chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân. Nghiên cứu này mở ra nhiều cơ hội mới trong việc ứng dụng công nghệ hiện đại vào y học, từ đó nâng cao hiệu quả điều trị và phục hồi chức năng cho bệnh nhân.

Phân Tích Tín Hiệu Oxy Hb Trong Não Người Để Xác Định Mối Quan Hệ Giữa Lệch Quai Hàm Và Lực Cánh Tay