[实用新型]脑电信号和近红外光谱信号联合采集装置

说明书

本实用新型公开了一种脑电信号和近红外光谱信号联合采集装置，所述装置为头箍状，包括：方形采集盒、电路板、脑电电极、近红外发射探头、第一组近红外探测探头、第一、二带子、PC端；采集盒与佩戴者前额相对的面上设有方形凹槽，凹槽的底部设有孔洞A，在凹槽内，固定有与凹槽长宽相等的电路板，脑电电极、近红外发射探头、第一组近红外探测探头均设置在电路板上，且在脑电电极、近红外发射探头、第一组近红外探测探头相应的位置上设有孔洞，他们依次通过相应的孔洞、孔洞A与PC端连接；第一、二带子的一端分别与方形采集盒的左右两个侧面固定连接，另外一端分别与带扣的左右两端相互连接。本实用新型佩戴方便，易于便携，实现了同时同区信号采集。

技术领域

本实用新型属于医学成像领域，尤其涉及一种脑电信号和近红外光谱信号联合采集装置。

背景技术

脑电是由大脑神经细胞活动过程中的动作电位产生的，能够直接反映大脑神经的活动状态。现阶段脑电无创检测技术主要有两个发展方向：一种是基于多通道的脑电信号检测技术，采用标准64导脑电电极遍布整个大脑区域，采集到整个大脑各区域的脑电信号，可以更加全面的评估整个大脑的功能状态；一种是基于前额区脑电信号的检测技术，这种检测技术大多采集大脑前额区部位的脑电信号，使用的电极数目较少，避免了头发对信号干扰的同时，方便了电极的安放。

近红外光谱(Near-infrared Spectroscopy,NIRS)是一种无创光学成像技术,通过生物组织对近红外光的低吸收性和强散射型的特点进而实现对深度组织的血氧监测。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2cm-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，进而判断大脑局部血流动力学变化。

检测脑组织血氧SO2采用的双光源双波长模型，双波长LED发出近红外光和红光。光透过皮肤、颅骨，进入脑组织，经过这些组织的吸收、散射之后，浅层组织的血氧变化信息由近端传感器检测到，相应的，较深层组织的血氧变化信息由远端传感器检测到。据此根据朗伯-比尔定律的吸光度表达式定量算出脑组织血氧SO2。

脑电与近红外光谱技术的融合是研究大脑意识活动的一个全新的方向，脑电具有较高的时间分别率，能从细节研究意识的变化；近红外光谱技术具有较高空间分辨率，能用于研究大脑局部的血流动力学变化，二者融合形成了良好的互补效应。

现有的近红外光谱与脑电联合采集装置脑电电极和近红外探头各自独立。脑电检测多数采用标准64导脑电电极，干扰太大、不够便携，并要求电极必须与受试者的皮肤紧密结合，否则影响脑电信号的采集，同时过多的脑电电极和近红外探头不能有效地同时排布在有限的头皮表面，无法实现同时同区信号采集。

实用新型内容

本实用新型的目的：为解决现有技术无法实现同时同区进行信号采集，本实用新型提供一种脑电信号和近红外光谱信号联合采集装置。

本实用新型采用的技术方案为：本实用新型提供一种脑电信号和近红外光谱信号联合采集装置，该装置包括：调整模块、采集模块、PC端；所述采集模块包括方形采集盒、电路板、脑电电极、近红外探头；所述方形采集盒与脑前额相对的面上设有方形凹槽，凹槽的底部设有孔洞A，在凹槽内，且距离凹槽底部T处固定有与凹槽长宽相等的电路板，根据国际通用的10～20电极放置法，在电路板的位置B上固定设有脑电电极，该脑电电极的中心与电路板的顶端距离为y，与电路板左侧的距离为x；当使用者佩戴该采集装置时，该脑电电极与使用者的左前额紧密接触；位置B上设有孔洞A1，脑电电极依次穿过孔洞A1、孔洞A与PC端连接；