[发明专利]一种双模态脑功能成像装置

权利要求书

1.一种双模态脑功能成像装置，其特征在于，包括信号采集终端和中枢处理终端，所述信号采集终端包括EEG信号采集装置和TD-fNIRS信号采集装置；

所述信号采集终端，用于通过所述EEG信号采集装置和所述TD-fNIRS信号采集装置对人体头皮进行脑部信息采集；

所述中枢处理终端，用于将所述脑部信息进行信号处理，得到成像数据，根据所述成像数据生成信号绘成图像并发送至用户终端中进行显示；

所述脑部信息包括EEG电位波动信号；所述EEG信号采集装置包括多个EEG通道，多个所述EEG通道用于采集人体头皮的大脑电信号的EEG电位波动信号，多个所述EEG通道均通过干电级或半干电级进行信号采集；

所述脑部信息还包括TD-fNIRS电信号；

所述TD-fNIRS信号采集装置包括多个采集子模块，每个采集子模块包括激光发射器、驱动电路、光学组件和多个探测器，

所述激光发射器，用于发出至少两束激光光源；

所述驱动电路，用于将至少两束激光光源调制为皮秒级脉冲波；

所述光学组件，用于将所述皮秒级脉冲波耦合到人体头皮上，并捕获人体头皮上的反光，得到光子信号；

所述探测器，用于将所述光子信号转换为TD-fNIRS电信号，根据所述TD-fNIRS电信号得到光子数量和光子飞行时间；

所述激光发射器包括第一发射通道和第二发射通道，所述第一发射通道和第二发射通道均用于发出激光光源；

所述光学组件包括棱镜、源光管以及至少一个恒定组件，所述棱镜将所述第一发射通道和第二发射通道发出激光光源聚合为一束，并通过所述驱动电路将聚合的激光光源调制为皮秒级脉冲波，所述源光管将所述皮秒级脉冲波耦合到人体头皮上；

所述恒定组件包括双棱镜和测光管，所述测光管用于捕获人体头皮上的反光，所述双棱镜用于恒定捕获的反光的光强；

所述TD-fNIRS的采集子模块包括1个激光发射器、6个探测器及对应光学组件，每个探测器到激光发射器的中心距相同；所述光学组件中包含7根光管，所述光管包括测光管和源光管，分别集成到所述激光发射器和各个所述探测器中，光管之间互相光隔离，所述激光发射器中的光管将不同波长的近红外光合成为光斑，所述探测器中的光管用于保持信号接收的光强。

2.根据权利要求1所述的双模态脑功能成像装置，其特征在于，所述光学组件，还用于隔离多个所述探测器之间的光子信号，并保持各个所述探测器的信号接收强度恒定。

3.根据权利要求1所述的双模态脑功能成像装置，其特征在于，所述双棱镜包括平面透镜和非球面透镜，所述平面透镜和所述非球面透镜相互平行且固定为一体。

4.根据权利要求1所述的双模态脑功能成像装置，其特征在于，所述探测器为光子计数半导体探测器。

5.根据权利要求1所述的双模态脑功能成像装置，其特征在于，所述中枢处理终端包括EEG信号接收器、TD-fNIRS信号接收器、微处理器和数据传输装置，

所述EEG信号接收器，用于接收所述EEG信号采集装置发送来的脑部信息，从所述脑部信息中得到EEG电位波动信号；

所述微处理器，用于将所述EEG电位波动信号转换为数字信号；

所述TD-fNIRS信号接收器，用于接收所述TD-fNIRS信号采集装置发送来脑部信息，从所述脑部信息中得到TD-fNIRS电信号；

所述微处理器，还用于根据所述数字信号和所述TD-fNIRS电信号生成信号绘成图像，并调用所述数据传输装置将所述信号绘成图像发送至用户终端中进行显示。

6.根据权利要求5所述的双模态脑功能成像装置，其特征在于，所述中枢处理终端还包括全局时钟模块和惯性测量模块，

所述全局时钟模块，用于将所述信号采集终端、所述中枢处理终端和所述用户终端的时钟进行同步；

所述惯性测量模块，用于向所述信号采集终端提供磁场、加速度和角速度信息，辅助所述信号采集终端进行信号测量和控制。

7.根据权利要求5所述的双模态脑功能成像装置，其特征在于，所述数据传输装置包括数据传输端口和无线通讯模块。