一种近红外脑成像设备制造技术

本实用新型专利技术实施例提供了一种近红外脑成像设备，涉及功能性近红外脑功能成像技术领域。近红外脑成像设备包括：柔性外壳，与位于柔性外壳内依次通信连接的光源控制模块、传感单元以及数据采集模块。传感单元包括至少两个发射光源与至少一个光电探测器，光源控制模块输出光源控制信号对至少两个发射光源进行控制；发射光源发射检测光信号；光电探测器检测得到原始光电信号；数据采集模块采集原始光电信号进行模数转换后得到数字光电信号，并将数字光电信号发送到上位机。本实用新型专利技术通过柔性外壳内置集成化电路元件，减轻设备重量，减少设备制作成本，具有集成度高、体积小、方便携带的特点，实现近红外脑功能成像设备的低成本和便携化。化。化。

【技术实现步骤摘要】
一种近红外脑成像设备


[0001]本技术涉及功能性近红外脑功能成像
，具体涉及一种低成本便携式的近红外脑成像设备。

技术介绍

[0002]功能近红外光谱技术(fNIRS)利用血液的主要成分对600
‑
900nm近红外光良好的散射性，来获得大脑活动时含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白的变化情况来了解大脑的活动。功能近红外脑功能成像技术能够进行实时的非侵入性测量，具有时间精度高、灵活、易用、低成本的特点。常用的fNIRS商用设备虽然可移动，但其体积庞大、不方便携带，且穿戴不便，不能满足各种时间、地点和被试群体的灵活使用，现有的fNIRS设备往往设计有沉重的光纤压在被试者头上，佩戴不舒适，不适合长时间测量，且现有设备价格昂贵，难以做到让普通大众接受，几乎只在实验室或临床等特殊情境中使用。基于上述技术问题，申请人提出了本申请的技术方案。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供了一种近红外脑成像设备，通过柔性外壳内置集成化电路元件，减轻设备重量，减少设备制作成本，具有集成度高、体积小、方便携带的特点，实现近红外脑功能成像设备的低成本和便携化。
[0004]为实现上述目的，本技术提供了一种近红外脑成像设备，一种近红外脑成像设备，包括：柔性外壳，与位于所述柔性外壳内依次通信连接的光源控制模块、传感单元以及数据采集模块；所述传感单元包括至少两个发射光源与至少一个光电探测器，各所述发射光源连接到所述光源控制模块，各所述光电探测器连接到所述数据采集模块；所述光源控制模块用于输出光源控制信号对所述至少两个发射光源进行控制；所述发射光源用于朝向佩戴所述近红外脑成像设备的用户的脑部区域发射对应波长的检测光信号；所述光电探测器用于检测各所述检测光信号经过所述脑部区域散射得到的原始光电信号；所述数据采集模块用于对采集的所述原始光电信号进行模数转换后得到数字光电信号，并将所述数字光电信号发送到上位机。
[0005]在一个实施例中，所述光源控制模块包括：电连接的光源控制单元与电压跟随电路，所述电压跟随电路分别连接到各所述发射光源；所述光源控制单元用于输出光源控制信号到所述电压跟随电路；所述电压跟随电路用于对所述光源控制信号进行放大，并将放大后的所述光源控制信号发送到各所述发射光源；所述发射光源用于根据接收到的所述光源控制信号发射检测光信号。
[0006]在一个实施例中，所述数据采集模块包括：电连接的电流电压转换电路与数据采集控制单元；所述电流电压转换电路连接到各所述光电探测器；所述电流电压转换电路用于对各所述光电探测器发送的所述原始光电信号进行电流到电压的转换，得到光电电压信号，并对所述光电电压信号进行放大；所述数据采集控制单元用于对采集的放大后的所述
光电电压信号进行模数转换后得到数字光电信号。
[0007]在一个实施例中，所述近红外脑成像设备还包括：分别与光源控制模块以及所述数据采集模块通信连接的时序控制单元；所述时序控制单元用于生成系统时序信号，并分别发送到所述光源控制模块以及所述数据采集模块；所述光源控制模块用于根据所述系统时序信号，设定所述光源控制信号中各所述发射光源的工作时序；所述数据采集模块用于根据所述系统时序信号进行信号采集。
[0008]在一个实施例中，所述柔性外壳内设置有有机硅聚合物表皮构造，所述传感单元包裹在所述有机硅聚合物表皮内。
[0009]在一个实施例中，所述至少两个发射光源对应于所述柔性外壳上的第一区域，所述至少一个光电探测器对应于所述柔性外壳上的第二区域，所述第一区域与所述第二区域之间的距离在5mm至29mm之间。
[0010]在一个实施例中，所述发射光源的数量为多个，所述光电探测器的数量为多个，多个所述发射光源在所述第一区域内沿第一方向共线排列，多个所述光电探测器在所述第二区域沿第二方向共线排列，所述第一方向与所述第二方向垂直。
[0011]在一个实施例中，所述发射光源的数量为2个，所述光电探测器的数量为4个；所述第一区域与所述第二区域之间的距离为5mm，沿所述第二方向，相邻两个所述光电探测器之间的距离分别为5mm、14mm以及5mm。
[0012]在一个实施例中，所述发射光源的数量为两个，两个所述发射光源所发射的光信号的峰值发射波长分别为740nm和850nm。
[0013]在一个实施例中，所述近红外脑成像设备包括：与所述数据采集模块通信连接的蓝牙模块；所述数据采集模块用于通过所述蓝牙模块将所述数字光电信号发送到上位机。
附图说明
[0014]图1是根据本技术中的近红外脑成像设备的结构示意图；
[0015]图2是根据本技术中的近红外脑成像设备中传感单元的排布示意图。
具体实施方式
[0016]以下将结合附图对本技术的各实施例进行详细说明，以便更清楚理解本技术的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本技术范围的限制，而只是为了说明本技术技术方案的实质精神。
[0017]在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。
[0018]除非语境有其它需要，在整个说明书和权利要求中，词语“包括”和其变型，诸如“包含”和“具有”应被理解为开放的、包含的含义，即应解释为“包括，但不限于”。
[0019]在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征
可在一个或多个实施例中以任何方式组合。
[0020]如该说明书和所附权利要求中所用的单数形式“一”和“所述”包括复数指代物，除非文中清楚地另外规定。应当指出的是术语“或”通常以其包括“或/和”的含义使用，除非文中清楚地另外规定。
[0021]在以下描述中，为了清楚展示本技术的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。
[0022]如图1所示，本技术涉及一种近红外脑成像设备，包括：柔性外壳，位于所述柔性外壳内依次通信连接的光源控制模块1、传感单元2、数据采集模块3。
[0023]所述传感单元2包括至少两个发射光源20与至少一个光电探测器21；各所述发射光源20连接到所述光源控制模块1，各所述光电探测器21连接到所述数据采集模块3。其中，各发射光源20具有不同的峰值波长。需要说明的是，本实施例中以传感单元2中包括：两个发射光源20和四个光电探测器21为例，然不以此为限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近红外脑成像设备，其特征在于，包括：柔性外壳，与位于所述柔性外壳内依次通信连接的光源控制模块、传感单元以及数据采集模块；所述传感单元包括至少两个发射光源与至少一个光电探测器，各所述发射光源连接到所述光源控制模块，各所述光电探测器连接到所述数据采集模块；所述光源控制模块用于输出光源控制信号对所述至少两个发射光源进行控制；所述发射光源用于朝向佩戴所述近红外脑成像设备的用户的脑部区域发射对应波长的检测光信号；所述光电探测器用于检测各所述检测光信号经过所述脑部区域散射得到的原始光电信号；所述数据采集模块用于对采集的所述原始光电信号进行模数转换后得到数字光电信号，并将所述数字光电信号发送到上位机。2.根据权利要求1所述的近红外脑成像设备，其特征在于，所述光源控制模块包括：电连接的光源控制单元与电压跟随电路，所述电压跟随电路分别连接到各所述发射光源；所述光源控制单元用于输出光源控制信号到所述电压跟随电路；所述电压跟随电路用于对所述光源控制信号进行放大，并将放大后的所述光源控制信号发送到各所述发射光源；所述发射光源用于根据接收到的所述光源控制信号发射检测光信号。3.根据权利要求1所述的近红外脑成像设备，其特征在于，所述数据采集模块包括：电连接的电流电压转换电路与数据采集控制单元；所述电流电压转换电路连接到各所述光电探测器；所述电流电压转换电路用于对各所述光电探测器发送的所述原始光电信号进行电流到电压的转换，得到光电电压信号，并对所述光电电压信号进行放大；所述数据采集控制单元用于对采集的放大后的所述光电电压信号进行模数转换后得到数字光电信号。4.根据权利要求1所述的近红外脑成像设备，其特征在于，所述近红外脑成像设备还包括：分别与光源控制模块以及所述数据采...

【专利技术属性】
技术研发人员：束小康，田想，刘朝旭，
申请(专利权)人：上海念通智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：