[实用新型]应用于经颅磁刺激的光电联合采集脑信号的头套

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种采集脑信号的头套。特别是涉及一种应用于经颅磁刺激的光电联合采集脑信号的头套。

背景技术

经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)技术是现代脑科学研究的一种技术手段，具有无痛、无创等特点。其原理是通过磁刺激线圈产生磁场并相当程度上无阻碍地通过大脑来引发神经元膜电位的去极化。当前，TMS技术广泛用于脑认知、脑网络研究。

TMS结合头皮脑电(electroencephalography，EEG)已被广泛应用在脑连接性研究、脑功能研究。TMS会激活局部皮层组织，而EEG在记录局部脑皮层神经传导时具有很高的时间分辨率，将两者结合可以实时、量化分析磁刺激对大脑皮层的改变。然而，现有手段采集到的TMS-EEG信号混杂着不同种类的伪迹信号，部分掩盖了真正TMS诱发的神经活动信号。已有研究表明电极线的排布方向对TMS-EEG电磁伪迹有较大影响，并已发现刺激线圈长轴与脑电极线成何角度时会使因排布方向产生的伪迹信号降至最小。

TMS和近红外光谱(near infrared spectroscopy,NIRS)结合为研究脑功能及其连接提供了良好的方法。NIRS是新近出现的一种无创光学成像技术，利用大脑活动时皮质局部所伴随的氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白含量的变化来获得大脑功能信息。NIRS检测的光信号与TMS产生的磁信号属于不同场源，不会相互干扰，可有效地运用于因TMS刺激产生大脑变化的实时测量中。相比于EEG，NIRS具有空间分辨率高、无需耦合剂；不受眨眼、身体轻微运动影响；易与其他技术设备结合使用。不足之处是检测滞后于神经活动5～8秒，时间分辨率低。

徐保磊等【申请号：201110216299.0】设计了一款在柔性材料上固定有脑电电极和近红外电极夹持器的光电同步检测电极帽；张玉瑾等【申请号：201420536387.8】设计了一款由多片与脑部曲率相吻合的并排布有可拆卸的脑电电极和近红外电极的柔性材料相拼接的头盔。但现有光电同步检测脑电极帽因厚度大无法达到TMS刺激要求，加之已有电极帽在TMS下产生伪迹大，无法满足应用于TMS大脑神经血管耦合机制的研究。金芳等【申请号：20150528606.7】提出了一种利用电场仿真标定感应电场以确定脑电极线与刺激线圈相对位置来用于TMS诱发脑电伪迹去除的方法。基于此，根据应用于TMS下神经血管耦合机制研究的脑电极帽的具体功能要求设计该电极帽，在改良脑电电极和近红外电极以减小电极帽厚度的同时增加了可调节电极线方向以减少TMS大伪迹的设计，能更好地应用于研究中。

大脑活动复合测量模式具有多参数、多信息、多内在一致性等特点，是国内外大脑活动研究的发展趋势。应用于TMS下的EEG-NIRS同步联合检测电极帽可以将EEG时间分辨率高、NIRS空间分辨率高以及降伪迹设计的优点相结合。两种技术同步测量TMS下大脑活动变化将为神经血管耦合机制、脑功能区连接研究提供更加全面丰富的脑信息。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种应用于经颅磁刺激的光电联合采集脑信号的头套，可以解决脑电采集中磁刺激伪迹影响较大以及现有脑电和近红外联合检测设备无法应用于经颅磁刺激研究等问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种应用于经颅磁刺激的光电联合采集脑信号的头套，包括有由柔性网带构成的能够覆盖头皮的柔性网状头套，在所述柔性网状头套上的各节点上分别形成有上下贯通的贯通孔，所述的贯通孔内能够旋转地插入有脑电电极中空套和近红外探头中空套，所述的脑电电极中空套内放置有脑电电极，所述的近红外探头中空套内放置有近红外探头，其中，脑电电极和近红外探头在所述的柔性网状头套的分布是每一个所述的脑电电极在沿经线上的柔性网带上的两端等间距地各设置有一个所述的近红外探头，并且，每一个所述的脑电电极两端的两个近红外探头中的一个是用于发射红外线的近红外探头，另一个是用于接收红外线的近红外探头。

所述近红外探头5距脑电电极2～3厘米设置。

所述柔性网状头套的网格为稳定的三角形结构。

所述的脑电电极中空套包括有形成有贯通的中心孔的中空套主体，沿中空套主体外周面向内凹进的形成有一圈用于卡入所述柔性网带的卡槽，一体形成在中空套主体上端口一侧的用于放置连接脑电电极的电极线的电极线放置槽，所述的脑电电极通过耦合剂固定在所述的中空套主体内。