具有高灵敏度数据采集的近红外光谱脑成像检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种具有高灵敏度数据采集的近红外光谱脑成像检测装置，包括头套、探头、旋转部和套筒；所述头套上设置有多个检测接口，所述探头通过连接件与所述检测接口连接；所述旋转部通过所述连接件与探头相连，所述旋转部控制所述探头的旋转；所述套筒套设于所述探头检测端的外周，所述套筒的头部包含多个可开合的拨开件；所述近红外光谱脑成像检测装置还包括控制所述拨开件的开合控制装置。本发明专利技术的检测装置设计了两层拨开头发的部件，能够在使用时完全避免人体头发的干扰，显著提高检测的灵敏度和数据采集率，人体使用舒适，具有良好的应用前景。

Near infrared spectrum brain imaging detection device with high sensitivity data acquisition

The invention discloses a near infrared spectroscopy brain imaging detection device with high sensitivity, data acquisition, including caps, probe, and rotating sleeve; the sleeve is provided with a plurality of detection interface, wherein the probe is connected to the detection interface connection; the rotating part is connected with the probe by the connection, the rotating portion controls the rotation of the probe; the outer sleeve is arranged at the end of the probe, the sleeve head comprises a plurality of pieces through the opening and closing of the near infrared spectroscopy; brain imaging detection device also comprises the control part through the opening and closing control device. The detecting device of the invention has designed two layer brush the hair parts, can completely avoid the interference of human hair when in use, significantly improve the sensitivity and detection rate of data acquisition, human comfort, has a good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
具有高灵敏度数据采集的近红外光谱脑成像检测装置
本专利技术涉及近红外光谱脑成像
，更具体地，涉及一种具有高灵敏度数据采集的近红外光谱脑成像检测装置。
技术介绍
近年来，光学成像技术的发展，为探测认知活动过程和神经机制提供了新的重要研究手段。光成像的依据是，神经元活动会引起某些有关物质（如水、离子）的改变，导致其光学特性发生变化，在与外加的某些特定波长的光量子相互作用后就得到了相应的光信号。通过成像仪器系统探测到此光信号的某一时间间隔内的空间分布，形成影像。光学成像有多种，其中近红外光谱技术（fNIRS）发展迅速，能够提供观察脑皮质功能柱的高分辨图像。近红外光谱成像利用不同波长近红外光对氧合血红蛋白和还原血红蛋白的吸收和散射特性，可以实现非侵入、实时、连续检测人体组织的血氧参数，监测皮肤组织受外界影响的变化，预测、评价生物的某些生理现象和变化，在人体组织机能检测和临床分析等多个领域具有良好的应用前景。近红外光谱成像设备主要由探头、测控模块和计算机3个部分组成，测控模块包括光源恒流驱动单元、后级放大滤波单元和数据采集单元。在计算机设定的时钟频率控制下，光源驱动单元采取时分复用技术依次点亮探头上的多个光源。光源发射出特定波长的近红外光照射待测组织，然后由探测器负责接收经过组织衰减后的光信号，并完成光电转换和信号的前置放大。前端模拟信号经过进一步的放大和滤波处理并在数据采集卡内完成模/数转换，最后经USB接口输入到计算机当中。计算机在利用系统软件控制电路工作状态的同时，对所采集的多通道数据进行实时运算，并在界面上显示出血氧/血容浓度变化，以反映各个通道所对应脑区的功能活动强弱。功能近红外光谱成像技术已经成为现代神经科学领域研究的重要手段，在科研领域有重要的研究价值，而且在临床方面也有大量应用。在临床使用过程中，当利用探头和探测器进行脑活动测量时，需要一边将妨碍测量的头发分开，一边将探头和探测器配置到头部的规定位置上，在测量开始之前的准备、设置过程需花费大量时间；并且，如果不能在前期排除人体头发的干扰，将无法有效采集到光信号，直接影响测量的灵敏度及数据采集的准确性。
技术实现思路
针对目前在戴上头套进行近红外光谱脑成像检测时，检测探头常常由于头发遮挡不能直接与头皮接触，导致对检测灵敏度和数据采集造成影响的问题，本专利设计了一种新型的具有高灵敏度数据采集的近红外光谱脑成像检测装置，该检测装置包含两层拨开头发的部件，能够在使用时完全避免人体头发的干扰，显著提高检测的灵敏度和数据采集率，具有良好的应用前景。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案予以实现的。一种具有高灵敏度数据采集的近红外光谱脑成像检测装置，包括头套、探头、旋转部和套筒；所述头套上设置有多个检测接口，所述探头通过连接件与所述检测接口连接；所述旋转部通过所述连接件与探头相连，所述旋转部控制所述探头的旋转；所述套筒套设于所述探头检测端的外周，所述套筒的头部包含多个可开合的拨开件；所述近红外光谱脑成像检测装置还包括控制所述拨开件的开合控制装置。本专利技术提供了一种具有高灵敏度数据采集的近红外光谱脑成像检测装置，该检测装置可直接取代现有近红外光谱脑成像设备上的头套部分，将所述探头与现有的光路导线相连，即可完成近红外光谱脑成像检测步骤。所述现有的近红外光谱脑成像设备一般包含有探测模块、双波长激光发射模块、信号解调模块和用于数据处理及成像的主机等部件，探头作为探测模块与双波长激光发射模块相连，用于向受测者的脑部发送近红外光且接收经过氧合血红蛋白、还原血红蛋白的吸收、散射特性影响后的近红外光，并进一步将光谱信号发送给近红外光谱脑成像设备主机，完成近红外光谱脑成像。本专利技术主要针对光源的发射和接收过程对头套上的检测装置进行了改进，设计了两层拨开头发的部件：首先利用套在探头检测端外的带有拨开件的套筒，在接触头发时所述开合控制装置控制所述拨开件向外打开拨开大部分头发，然后利用旋转部控制探头在受力范围内多次旋转，可进一步分开头发，使探头完全接触头皮，有效解决了现有技术中在戴上头套后需要人工调整探头或利用弹簧等部件调节探头拨开头发容易反弹的缺点，能够在使用时完全避免人体头发的干扰，显著提高检测的灵敏度和数据采集率，具有良好的应用前景。本专利技术所述探头包含间隔排列的送光探头和受光探头，所述送光探头和受光探头通过连接总线或现有的光路导线与近红外光谱脑成像设备连接。所述现有的光路导线包括送光导线、受光导线；所述送光导线与送光探头相连，所述受光探头与受光导线相连。为使线路简化，优选地，所述连接总线包含了多个上述的光路导线，将与多个探头分别连接的光路导线汇总成一条连接总线。本专利技术所述开合控制装置可以设置于现有的近红外光谱脑成像设备的主机上，或者设置于本专利技术所述近红外光谱脑成像检测装置上，具体还可以位于所述头套或所述套筒上。优选地，所述旋转部旋转的角度范围为顺时针10°~逆时针10°，即所述旋转部偏离既有位置10°，即可拨开头发又节能省力。为避免探头的旋转幅度过大可能对探头结构造成影响，延长探头的使用寿命，更优选地，所述旋转部带动所述探头旋转的角度范围为顺时针5°~逆时针5°，即所述探头偏离既有位置5°。优选地，所述连接件包含固定连接件和活动连接件，所述固定连接件和所述活动连接件内啮合连接，所述固定连接件与所述检测接口相连，所述活动连接件与所述探头相连。例如，所述固定连接件可以为一外圈为圆周，内圈设有全齿的直齿齿轮；所述活动连接件可以为一部分直齿齿轮，更为具体的，所述活动连接件上的齿轮部分所对应的圆周角为20°。优选地，所述旋转部包括：手动旋转件或/和机械旋转件；所述手动旋转件或/和机械旋转件设置于所述活动连接件上远离人体头部的外侧，位于所述活动连接件的上端面。所述手动旋转件由人手控制晃动或旋转，所述机械旋转件由伺服电机自动控制小幅度旋转。具体实施时，所述的旋转部可以选择采用手动旋转件或机械旋转件中的一种，或两者同时设置，手动旋转件由人工控制可对一些特殊情况如头发缠绕进行处理，机械旋转件可对一般头发遮挡的情况进行处理，且其具有快速、省力、人体感觉舒适的优点。所述头套上或近红外光谱脑成像设备主机上设有所述伺服电机的控制模块，当所述近红外光谱脑成像设备检测到收发光信号强度较弱时，所述控制模块控制对应信号较弱部分的机械旋转件小幅旋转，拨开头发，增强信号，保证了近红外光谱脑成像检测的顺利进行，避免了人工的逐一排查。作为一种优选的实施方式，所述手动旋转件为杆状或旋钮状，位于所述活动连接件上端，由人手控制手动旋转件轻微晃动或旋转，利于拨开头发。作为另一种优选的实施方式，所述机械旋转件与所述伺服电机之间还设有联轴器，对所述探头进行一定的保护，机械旋转件通过伺服电机控制旋转，节省人工和时间，且可同时对多个所述探头进行微小旋转，提高了拨开头发的效率。为了减少套筒与头发接触时头发随意的滑动，优选地，多个所述拨开件的头部端面均设有防滑结构。首先，所述防滑结构在所述拨开件接触头发时对套筒起到了一定的防滑固定的作用，其次，当设有所述防滑结构的拨开件在打开时，能够保证头发随着所述拨开件的打开而拨开，避免了头发的回弹，能够使所述拨开件拨开探头检测端四周的大部分头发，进一步提高检测端的灵敏度和数据采集率。所述防滑结构只本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有高灵敏度数据采集的近红外光谱脑成像检测装置，其特征在于，包括头套、探头、旋转部和套筒；所述头套上设置有多个检测接口，所述探头通过连接件与所述检测接口连接；所述旋转部通过所述连接件与探头相连，所述旋转部控制所述探头的旋转；所述套筒套设于所述探头检测端的外周，所述套筒的头部包含多个可开合的拨开件；所述近红外光谱脑成像检测装置还包括控制所述拨开件的开合控制装置。

【技术特征摘要】
1.一种具有高灵敏度数据采集的近红外光谱脑成像检测装置，其特征在于，包括头套、探头、旋转部和套筒；所述头套上设置有多个检测接口，所述探头通过连接件与所述检测接口连接；所述旋转部通过所述连接件与探头相连，所述旋转部控制所述探头的旋转；所述套筒套设于所述探头检测端的外周，所述套筒的头部包含多个可开合的拨开件；所述近红外光谱脑成像检测装置还包括控制所述拨开件的开合控制装置。2.根据权利要求1所述的具有高灵敏度数据采集的近红外光谱脑成像检测装置，其特征在于，所述旋转部旋转的角度范围为顺时针10°~逆时针10°。3.根据权利要求2所述的具有高灵敏度数据采集的近红外光谱脑成像检测装置，其特征在于，所述连接件包含固定连接件和活动连接件，所述固定连接件和所述活动连接件内啮合连接，所述固定连接件与所述检测接口相连，所述活动连接件与所述探头相连。4.根据权利要求2所述的具有高灵敏度数据采集的近红外光谱脑成像检测装置，其特征在于，所述旋转部包括：手动旋转件或/和机械旋转件；所述手动旋转件或/和...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙聪，
申请(专利权)人：武汉资联虹康科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42