近红外光谱脑功能成像头盔制造技术

一种用于检测大脑皮层功能活动的近红外光谱脑功能成像头盔。它由９个边长为３ｃｍ的正五边形和２３个边长为３ｃｍ的正六边形拼接形成包覆人体头部的立体形状。每个正五边形覆盖区域内设计了２０个激光探头位置和两种激光光源探头、激光接收探头排列方式；每个正六边形覆盖区域内设计了１９个激光探头位置和两种激光光源探头、激光接收探头排列方式。本实用新型专利技术提高了单个多边形覆盖区域内检测通道的密集程度；可以覆盖绝大部分大脑皮层区域，用于大面积大脑皮层功能活动检测。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及医疗设备领域及医疗影像领域，特别是近红外光谱脑功能成像头盔。
技术介绍
近红外光谱脑功能成像是二十世纪七十年代以来发展起来的一种利用近红外光对大脑组织的良好穿透性对大脑皮层功能活动进行检测的脑功能成像方法。近红外光谱脑功能成像系统中，近红外光通过激光光源探头(简记为S)入射大脑组织，穿过大脑组织后的出射光由激光接收探头(简记为D)检测。近红外光在大脑组织中的传播路径如附图1所示。附图1中，激光光源探头(S)和激光接收探头(D)贴近头皮放置，当激光光源探头(S)和激光接收探头(D)的直线距离为3cm左右时，近红外光谱脑功能成像系统能够得到最可靠的测量数据。由于近红外光在大脑组织中以激光光源探头(S)为中心呈圆形传播，所以，当激光接收探头(D)位于以激光光源探头(S)为圆心，以3cm为半径的圆周上及其附近时，近红外光谱脑功能成像系统都可以得到可靠的测量数据。近红外光谱脑功能成像系统中，激光光源探头(S)和激光接收探头(D)插入特制的头盔上，头盔佩戴于被试者头上进行大脑皮层功能活动的检测。当头盔上一个激光光源探头(S)和一个激光接收探头(D)的直线距离为近似3cm时，它们构成一个检测通道，一个检测通道可以检测位于该激光光源探头(S)和激光接收探头(D)连线下的一部分大脑皮层功能活动情况。因此，合理安排头盔上激光光源探头(S)和激光接收探头(D)的排列方式，使其在较小的覆盖区域内得到较多的检测通道，成为近红外光谱脑功能成像头盔设计的中心任务。另外，由于一种大脑皮层功能活动可能有大面积大脑皮层的参与，或者一种功能活动有相距较远的几部分大脑皮层参与，因此近红外光谱脑功能成像头盔能够覆盖较大的皮层区域非常必要。现有的近红外光谱脑功能成像头盔有平行四边形设计，矩形设计，如附图2，附图3所示。附图2和附图3中，空心圆圈表示激光光源探头(S)的位置，黑色的点表示激光接收探头(D)的位置。附图2和附图3中，所有直线距离为3cm的激光光源探头(S)和激光接收探头(D)对都可以构成检测通道。附图2所示平行四边形长为5.7cm，高为5.7cm，共可得到14个检测通道。附图3中，矩形长为6cm，高为6cm，共可得到12个检测通道。这两种近红外光谱脑功能成像头盔及其激光光源探头(S)-激光接收探头(D)排列方式设计均存在以下问题第一是覆盖区域内检测通道比较稀疏；第二是覆盖区域较小，不能用于大面积大脑皮层功能活动检测。
技术实现思路
本技术的目的是提供一个近红外光谱脑功能成像头盔，其解决了现有的近红外光谱脑功能成像头盔在覆盖区域内检测通道稀疏以及覆盖区域较小的问题。为达到上述目的，本技术的技术解决方案是提供一种近红外光谱脑功能成像头盔，其由九个边长为3.2~3.4cm的正五边形和二十三个边长为3.2~3.4cm的正六边形拼接形成立体形状；每个正五边形覆盖区域内设计了二十个探头位置及两种激光光源探头、激光接收探头排列方式；每个正六边形覆盖区域内设计了十九个探头位置及两种激光光源探头、激光接收探头排列方式。所述的近红外光谱脑功能成像头盔，其所述拼接形成立体形状，为包覆头部的立体形状，是在一个正五边形的底边上顺序连接五个正六边形C2、C3、C4、C5、C6，构成一字形中线，于该中线右侧，在正五边形的右上侧边固接一正六边形R1，在该正六边形右侧边固接一正五边形；在正六边形C2的右上侧边固接一正六边形；正六边形C4的右下侧边和正六边形C5的右上侧边，分别与一正六边形的左上侧边和左下侧边固接，该正六边形的上侧边和一正五边形的底边固接，该正五边形的右下侧边固接一正六边形R8；正六边形R8的上侧边、右上侧边和底边分别固接一正六边形，其右下侧边固接一正五边形；该正五边形的右上侧边固接一正六边形R6；正六边形C5的右下侧边固接一正五边形，该正五边形的底边固接一正六边形R13；位于中线左侧的正五边形和正六边形，以中线为准与右侧对称排列。所述的近红外光谱脑功能成像头盔，其所述正六边形R1、R6、R13，以及按中线与它们对称的正六边形，为被切割了一部分的正六边形。所述的近红外光谱脑功能成像头盔，其所述包覆头部的立体形状，其开口周缘设有粘扣，粘扣宽度≤1.5cm。所述的近红外光谱脑功能成像头盔，其所述被切割一部分的正六边形，其中，正六边形R1以及按中线与它对称的正六边形，被切去一三角形，成为五边形；正六边形R6、R13，以及按中线与它们对称的正六边形，被切去一半，成为四边形。所述的近红外光谱脑功能成像头盔，其所述每个正五边形覆盖区域内二十个探头位置，为正五边形上设有的二十个孔，孔径为≤2mm，与激光光源探头、激光接收探头外径相适配；二十个孔分布在顶点、边线的中点、对角线的交点、五条中线上与顶点直线距离为0.92cm的点上。所述的近红外光谱脑功能成像头盔，其所述每个正五边形覆盖区域内的两种激光光源探头、激光接收探头排列方式，其一种为在正五边形顶点和边线的中点孔内，插置激光光源探头，其余的孔内插置激光接收探头；其二种为在正五边形顶点和边线的中点孔内，顺时针由上顶点开始，插置激光光源探头、激光接收探头、激光光源探头、激光接收探头、激光接收探头、激光光源探头、激光光源探头、激光接收探头、激光接收探头、激光光源探头； 在五条中线上与顶点直线距离为0.92cm的点所围成的内正五边形上，顺时针由上顶点孔开始，插置激光光源探头、激光接收探头、激光光源探头、激光接收探头、激光接收探头；在对角线的交点所围成的内小正五边形上，顺时针由下顶点孔开始，插置激光光源探头、激光光源探头、激光接收探头、激光光源探头、激光接收探头。所述的近红外光谱脑功能成像头盔，其所述每个正六边形覆盖区域内十九个探头位置，为正六边形上设有的十九个孔，孔径为≤2mm，与激光光源探头、激光接收探头外径相适配；十九个孔分布在顶点、边线的中点、正六边形中心点、顶点与正六边形中心点连线的中点。所述的近红外光谱脑功能成像头盔，其所述每个正六边形覆盖区域内的两种激光光源探头、激光接收探头排列方式，其一种为在正六边形顶点和边线的中点孔内，插置激光光源探头，其余的孔内插置激光接收探头；其二种为在正六边形顶点和边线的中点孔内，顺时针由上左顶点开始，插置激光接收探头、激光光源探头、激光光源探头、激光光源探头、激光接收探头、激光光源探头、激光光源探头、激光光源探头、激光接收探头、激光光源探头、激光光源探头、激光光源探头；在正六边形中心点孔内，插置激光光源探头；在顶点与正六边形中心点连线的中点孔内，插置激光接收探头。所述的近红外光谱脑功能成像头盔，其所述每个正五边形和每个正六边形，在固接时，所有相互重合边及重合顶点上的孔都重合。本技术的技术方案主要由三部分构成1、在正五边形覆盖区域内，设计了20个激光探头插入位置，设计了两种激光光源探头(S)-激光接收探头(D)排列方式，它们在正五边形覆盖的15.5cm2区域内分别可得到30个和26个检测通道；2、在正六边形覆盖区域内，设计了19个激光探头插入位置，设计了两种激光光源探头(S)-激光接收探头(D)排列方式，它们在正六边形覆盖的23.4cm2区域内分别可得到21个和18个检测通道；3、设计了9个正五边形和23个正六边形，它们通过拼接形成了完整的头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种近红外光谱脑功能成像头盔，其特征为：由九个边长为３．２～３．４ｃｍ的正五边形和二十三个边长为３．２～３．４ｃｍ的正六边形拼接形成立体形状；每个正五边形覆盖区域内设计了二十个探头位置及两种激光光源探头、激光接收探头排布方式；每个正六边形覆盖区域内设计了十九个探头位置及两种激光光源探头、激光接收探头排布方式。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋田仔，吉利军，赵青，周媛，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]