[实用新型]一种近红外光谱脑功能成像装置

说明书

技术领域

本实用新型属于医疗影像技术领域，具体涉及一种近红外光谱脑功能成像（Near Infrared Spectroscopy，NIRS）装置，特别适于脑电联合近红外光谱联合采集。

背景技术

近红外光谱脑功能成像是新近出现的一种利用近红外光（波长为600nm—1000nm电磁波）对电脑皮层活动进行检测的无创光学成像技术。它利用大脑活动时皮质局部所伴随的氧合血红蛋白(HbO2) 和脱氧合血红蛋白(Hb) 含量的变化来获得大脑功能信息。

氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白对近红外波段(650nm-950nm)的吸收很小，该特性使得近红外光能够穿透大脑头皮及颅骨进入头皮下2-3cm 深的大脑皮层皮质区域。当大脑皮层的局部区域活动增强时，血流量增加，引起氧合血红蛋白含量增加，脱氧血红蛋白含量减少。氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白具有不同的光谱吸收特性，采用两种以上不同波长的近红外光从大脑头皮的某一点入射，从距离入射点几厘米以外(国际公认2-5cm为最佳距离) 的位置检测出射光的变化，就可以反算出氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的含量变化，从而获取脑功能激活特性。近红外光谱的优点是无创，空间分辨率高，可以对脑功能活动进行厘米级的空间定位。

近红外光谱脑功能成像系统，近红外发射探头S和近红外探测探头D插入特制的头盔上，头盔佩戴于被试头上进行检测。头盔上一个近红外发射探头S和一个近红外探测探头D构成一个检测通道，两者之间的直线距离通常为3cm，可以检测位于该激光光源探头S和激光接收探头D连线下的一部分脑皮层活动情况。

CN1833605A公布了一种近红外脑功能成像头盔，由单片边长为3cm的正五边形和单片边长为3cm的正六边形拼接而成。专利CN1911168A公布了一种正六边形高分率近红外脑功能成像头盔，由一片覆盖于脑部，且与脑部曲率相吻合的柔性材料制成，该片柔性材料至少包括一片正六边形，每一片正六边形覆盖的区域内，排布有特定分布的通孔，激光光源探头和激光接收探头以可拆卸的方式插接于通孔中。但这两种近红外光谱脑功能成像头盔均是单支撑层，若采用单层的柔性支撑体弹性支撑体，易因张力分散，引起近红外探与头皮接触不好；若采用单层的刚性非弹性支撑体，被试不舒适，且与头皮的贴合度不好，每种头盔仅能适合少数的被试的头型。另外，无论采用正六边形还是正五边形，存在很多空白区域，近红外探头排布密度相对有限，从而可能遗漏一些重要的研究信息。近红外光学信号采集时需尽可能覆盖到感兴趣的区域甚至全脑来进行数据分析，提高近红外探头的排布密度很有必要。

另外，现有技术的近红外光谱脑功能成像头盔，近红外探头位置布置固定，不能根据研究需要进行灵活调整，一个特定头盔往往只适合研究某类问题，具有很大的应用局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种近红外光谱脑功能成像装置，其结构合理，佩戴舒适，近红外探头与头皮接触良好，非弹性支撑体可按需组合，提高了非弹性支撑体固定单元的利用率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种近红外光谱脑功能成像装置，包括支撑体、固定座以及由近红外发射探头和近红外探测探头组成的近红外探头，所述的支撑体包括覆盖于脑部且与脑部曲率相吻合的弹性支撑体以及位于弹性支撑体之上的非弹性支撑体，所述的非弹性支撑体由非弹性固定单元排列组合而成，所述的非弹性固定单元上设有探头定位孔，所述的固定座为圆柱体，所述圆柱体的外表面设有用于固定弹性支撑体和非弹性支撑体的固定凹槽。

进一步的技术方案是：所述的非弹性固定单元为具有两个探头定位孔的条状固定单元，所述的探头定位孔位于条状固定单元的两端，所述的非弹性支撑体为若干个条状固定单元连接而成。

所述的一种近红外光谱脑功能成像装置，其非弹性支撑体为若干个条状固定单元形成的条带形非弹性支撑体。

进一步的技术方案是：所述的非弹性固定单元为具有三个探头定位孔的人字形固定单元，相邻两个探头定位孔的孔距相等，所述的非弹性支撑体为若干个人字形固定单元连接而成。

所述的一种近红外光谱脑功能成像装置，其非弹性支撑体为若干个人字形固定单元形成的六边形非弹性支撑体。

进一步的技术方案是：所述的非弹性固定单元包括具有两个探头定位孔的条状固定单元和具有三个探头定位孔的人字形固定单元，所述的非弹性支撑体为若干个条状固定单元和若干个人字形固定单元连接形成的混合型非弹性支撑体，所述条状固定单元上探头定位孔的孔距与人字形固定单元上探头定位孔的孔距相等。