[发明专利]用于近红外脑功能成像的双轨时分信号采集系统及方法

说明书

本发明公开一种用于近红外脑功能成像的双轨时分信号采集系统，包括控制组件，所述控制组件分别连接有多个发射探头和多个接收探头；所述控制组件内置：载频配置模块，用于根据发射探头之间的空间距离为每一发射探头配置载频信号，所述载频信号用于驱动发射探头发光；采样频率配置模块，用于根据载频信号的频率配置采样频率；采样模式确定模块，用于根据发射探头之间的空间距离确定采样模式；信号采集模块，用于依据采样模式及采样频率，对多个接收探头返回的接收信号进行采集。本发明在不增加通道数量的前提下，通过对近红外脑功能成像系统的发射信号及接收信号的设置，实现了采集速度更快、采集信号点更多的目的。

技术领域

本发明涉及医疗影像技术领域，具体涉及一种用于近红外脑功能成像的双轨时分信号采集系统及方法。

背景技术

对于近红外脑功能成像系统来说，红外信号的采集处理是重中之重，获取更快的采集速度、更多的采集信号点是本领域的研究重点。

经检索，公开号CN103156620A的中国专利于2013年6月19日公开了一种多通道并行近红外光谱成像系统，采用多波长LED完成近红外光的发射，雪崩光电二极管进行微弱光信号的检测，采用模拟锁定放大器技术实现信号放大，并可以采用中国专利申请CN200520002784.8中公开的近红外光谱脑功能成像头盔来改善自适应头部部分设计的不合理。该专利申请通过多通道并行近红外光谱成像系统实现对大脑血氧信号持续快速准确的检测和采集，但是未考虑多通道之间的信号相互干扰，存在检测精度较低的问题。

现有技术中，检测精度一般通过增加通道数量、获取更多采集信号点来实现，但是通道数量的增加势必导致功耗的增加，而功耗的增加既增加了成本又降低了使用寿命。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种用于近红外脑功能成像的双轨时分信号采集系统及方法，在不增加通道数量的前提下，通过对近红外脑功能成像系统的发射信号及接收信号的设置，实现了采集速度更快、采集信号点更多的目的。

根据本发明说明书的一方面，提供一种用于近红外脑功能成像的双轨时分信号采集系统，包括控制组件，所述控制组件分别连接有多个发射探头和多个接收探头；所述控制组件内置：载频配置模块，用于根据发射探头之间的空间距离为每一发射探头配置载频信号，所述载频信号用于驱动发射探头发光；采样频率配置模块，用于根据载频信号的频率配置采样频率；采样模式确定模块，用于根据发射探头之间的空间距离确定采样模式；信号采集模块，用于依据采样模式及采样频率，对多个接收探头返回的接收信号进行采集。

上述技术方案通过控制组件分别对发射信号和接收信号进行设置，在发射端生成互不干扰的载频信号分别驱动多个发射探头发光，在接收端依据发射端的载频信号设置不同的采样频率，并依据发射探头之间的空间距离选择不同的采样模式实现多路接收信号的采集；该技术方案通过对驱动发射探头发光的载频信号的设置，使得在接收端能对由同一频率载频信号调制的调制波信号进行同步采集，提高采集速度；同时对于由不同频率载频信号调制的调制波信号，采用分时采集，从而实现对所有接收的调制波信号的高效采集还原。

作为进一步的技术方案，所述控制组件包括存储模块，用于存储多个发射探头的空间位置及任意两个发射探头之间的空间距离。由于两个发射探头之间的空间距离直接影响两路发射信号的独立性，因此，为避免发射信号之间的相互干扰，依据发射探头之间的空间距离对各探头的发射信号进行设置，达到发射信号互不干扰的目的。

作为进一步的技术方案，所述载频配置模块进一步包括：若两个发射探头之间的空间距离小于预设距离，则为两个所述发射探头分配不同频率的载频信号；若两个发射探头之间的空间距离大于预设距离，则为两个所述发射探头分配相同频率的载频信号。依据发射探头之间的空间距离的不同，为不同的发射探头分配合适的载频信号，对于空间距离较远、不会产生相互干扰的两个发射探头，可设置相同频率的载频信号；而对于空间距离较近、易产生相互干扰的两个发射探头，则设置不同频率的载频信号。