用于fNIRS脑成像检测的红外探头载具的制作方法

用于fnirs脑成像检测的红外探头载具
技术领域
1.本实用新型涉及医疗辅助器械技术领域，具体而言涉及用于fnirs脑成像检测的红外探头载具。


背景技术：

2.功能性近红外光谱技术(functional near
‑
infrared spectroscopy,fnirs) 利用血液的主要成分对600
‑
900nm近红外光良好的散射性，利用神经血管耦合机制，对脑进行刺激的神经反应都会导致相应脑区血流量的增加，从而获得大脑活动时氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的变化情况。尤其是脑电和近红外的结合应用时，由于脑电和近红外在相同的神经活动中采用不同的方式捕捉信号，脑电的高时间分辨率以及近红外的高空间分辨率，结合这两种方法可以更全面的检测皮质的活动，脑电和近红外有着更好的时间分辨率和空间分辨率互补性，具有无噪音、无创性和对实验过程中被试动作不会过份敏感等优点，目前已运用于认知神经科学研究以及自然情境下大脑认知的神经机制研究。
3.现有的功能性近红外光谱检测与分析系统包括光源、探测器以及分析系统，光源通过导光束作用于头部皮质，并通过探测器探测相应脑区血流量的变化，探测器基于这样的变化进行大脑活动和代谢与血流活动之间的关系分析与研究。
4.目前，光源发出的光束通过导光组件进行传导，通过穿戴式和贴片式进行承载安装到头部。穿戴式的传感器承载装置通常采用帽形结构和设计，针对不同的研究对象和志愿者，难以适配皮质表面，影响光信号的发射与探测，容易发射定位不准确的情况。而贴片式的传感器承载装置在传感器数量较多的情况下，布置起来比较耗时，因此仍有待于进行完善和改进。


技术实现要素：

5.本实用新型目的在于提供用于fnirs脑成像检测的红外探头载具，其旨在实现在方便佩戴的同时，能够使部分传感器插座按需求进行位移，以更准确的在头部对期望位置和预期位置的脑部活动信号进行检测。
6.本实用新型提供一种用于fnirs脑成像检测的红外探头载具，包括：
7.用于贴附于头皮外的网状弹性带体，所述弹性带体包括交叉分布的横向弹性带和纵向弹性带；
8.用于承载红外探头的传感器插座；
9.可移除的插入到所述传感器插座内的光纤导光束组件，用于将光束传导到头皮表面；
10.其中，所述传感器插座布置在所述横向弹性带和所述纵向弹性带之间的交接点以及布置在所述横向弹性带、所述纵向弹性带之间围成的复数个空白区；
11.位于所述横向弹性带和所述纵向弹性带之间的交接点处的传感器插座为固定传感器插座，位于所述空白区中的传感器插座为移动传感器插座；
12.其中，所述移动传感器插座被设置成被外部操作而移动使其相对于所述横向弹性带和所述纵向弹性带之间的间距产生变化。
13.优选地，所述横向弹性带和所述纵向弹性带的侧壁上开设有供所述薄带穿过的开口。
14.优选地，所述光纤导光束组件包括插入到传感器插座内的插头、连接到插头与光源之间的导管以及设置在导管与插头内的柔性光纤束。所述插头为90
°
直角弯头插头。
15.应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的实用新型主题的一部分。
16.结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
17.附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：
18.图1是本实用新型的结构示意图；
19.图2是本实用新型展开状态的结构示意图；
20.图3是本实用新型中移动传感器插座的结构示意图；
21.图4是本实用新型中开口的结构示意图；
22.图5是本实用新型中薄带的结构示意图；
23.图6是本实用新型中光纤导光束组件的结构示意图。
具体实施方式
24.为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
25.在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意用于fnirs脑成像检测的红外探头载具来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。
26.本实施例提供一种用于fnirs脑成像检测的红外探头载具，旨在实现能够尽可能适应不同形状以及尺寸变化的头部形状，实现较佳的皮质表面贴合，并能实现传感器的全范围覆盖，以提高光信号发射和接收的准确性。
27.如附图1所示，用于fnirs脑成像检测的红外探头载具包括呈网状成型的弹性带体1，弹性带体1选用硅胶材质，具有一定的弹性，且柔性较好，佩戴舒适，可以适应头部轮廓的变化，并能够随着尺寸的改变而进行一定程度的伸缩适应变化。
28.具体的，网状的弹性带体1可以贴合在患者的头皮上，利用一根或两根在下沿延伸
的绑带来固定在患者的头皮上，保持稳定性和贴合能力，这样传感器的位置不会移位。
29.如附图1和图2所示，在网状的弹性带体1的交接点处和分割形成的空白区101布置传感器插座2，其中传感器插座2在空白区101时利用薄带3对传感器插座2的位置进行限位。如此，弹性带体1的交接点和空白区101覆盖了整个头皮，即传感器插座2可以覆盖在头皮的几乎任意位置，这样近红外检测头就可以检测到几乎任意一个头部位置，对需要的脑部区域利用传感器进行检测，以获取脑部活动图像。
30.在本实施例中，传感器插座2是硅胶或橡胶材质的，具有柔性，可贴合头皮，通过呈矩阵型分布的传感器插座2可以在头皮上建立若干个锚点，在安装近红外光线束时，直接插接在合适位置的传感器插座2中即可。
31.传感器插座2内可移除地插入有光纤导光束组件4，用于将光束传导到头皮表面。结合图6所示，光纤导光束组件4包括插入到传感器插座内的插头41、连接到插头与光源之间的导管42(即保护套管)以及设置在导管42与插头41 内的柔性光纤束。柔性光纤束可以采用塑料光纤，可根据不同的探测场景选择不同的通光量、光纤芯径和接口。
32.插头41可采用钢材质接头，优选地，插头41为90
°
直角弯头插头，以利于插接和转角连接。
33.本实用新型的实施例中传感器插座2包括固定传感器插座21和移动传感器插座22。
34.进一步的，如图3所示，弹性带体1分为横向弹性带11和纵向弹性带12，横向弹性带11和纵向弹性带12的交接点处设置的固定传感器插座21。
35.其中，固定传感器插座21和横向弹性带11、纵向弹性带12固定连接，这样可以保证固定传感器插座21位置的稳定，建立起网络状的分布位置，覆盖范围大。
36.另外，横向弹性带11和纵向弹性带12之间形成空白区101，而在空白区 101中设置的是移动传感器插座22，移动传感器插座22是可以灵活的在空白区 101进行小幅度的位移，这样就增加了传感器插座2在整个头皮位置上的覆盖面积。
37.在一些实施例中，当需要检测的脑活动区域不在固定传感器插座21的覆盖区域，而在空白区101之内时，此时将移动传感器插座22移动到空白区101之内的合适位置，然后近红外探头即准确的对该处的脑活动图像进行捕捉。
38.在具体的实施例中，结合图2、3，移动传感器插座22的外壁上设有呈十字分布的四个薄带3，且薄带3相对于横向弹性带11和纵向弹性带12滑动连接。
39.本实施例中，结合图2、3、4所示，移动传感器插座22可以被操作者移动使其在横向弹性带11和纵向弹性带12之间的空白区101移动，根据需要将其移动到合适的位置，在移动过程中四个薄带3均与横向弹性带11和纵向弹性带 12发生相对滑动，同时对移动传感器插座22起到限位的作用，使其能紧贴着头皮。
40.如图4所示，横向弹性带11和纵向弹性带12的侧壁上开设了一个供所述薄带穿过的开口102，也就是横向弹性带11和纵向弹性带12被分成了一个上带体和一个下带体。
41.在一些实施例中，在正常状态下，如图4中(a)所示的上带体和下带体之间有一个相对较宽的开口102，此时的开口102厚度稍大，对薄带3的定位能力不强，但是有利于薄带3的安装。
42.而当网状的弹性带体1戴在患者头上时，由于头部是有轮廓的，因此，使得横向弹
性带11和纵向弹性带12发生了变形，如图4中的(b)所示，上带体和下带体都变成了弧形，对开口102也进一步挤压了，上带体和下带体也能对薄带3进行比较紧的限位。
43.在另外一些实施例中，由于头的大小尺寸会有不同，当头部的尺寸大时，横向弹性带11和纵向弹性带12不仅发生弯曲的变形，也会发生拉伸的变形，如图4中的(c)所示，此时的开口102也进一步被挤压，使开口102中的薄带 3被牢牢的定位，若想调整薄带3相对于开口102的位置时，需要将移动方向一侧的弹性带上带体上拉，使开口102变大。
44.具体的，如图3所示，若更想检测的部位在移动传感器插座22的左侧，则将移动传感器插座22左侧的纵向弹性带12的上带体向上提拉，使开口102变大，然后拉扯移动传感器插座22使其向左移动，此时的其余薄带3相对于纵向弹性带12或横向弹性带11发生相对滑动，移动到合适位置后，则释放提拉的上带体，使开口102变小，对薄带3进行定位。
45.如此，就可以将移动传感器插座22移动至空白区101内的适合位置了，以能够使部分传感器插座按需求进行位移，以乞求能更准确的在头部对该处的脑部活动信号进行检测。
46.更进一步的，开口102靠近弹性带端部的位置设有收窄部103，如横向弹性带11和纵向弹性带12中的开口102两端都设有收窄部103，可以避免由于端部形变量小而导致的开口102过宽，使端部的薄带3松动。
47.为了进一步的增加薄带3和开口102之间的摩擦力，优选的，薄带3的上下壁面上设有横向布置的若干个条形凸起31，如图5所示，该凸起31可以增加与上带体和下带体壁面之间的摩擦力，以保持在定位后不会轻易的产生相对滑动。
48.进一步的，为了使得薄带3在相对移动过程中，不至于从开口102中滑出脱落，薄带3的长度大于空白区101的长度，优选的，空白区101为一个长宽相等的矩形，薄带3的端部设有一个限位柱32，限位柱32的高度略高于开口 102的厚度，可以一定程度上避免薄带3从开口102中滑出脱落。
49.虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。