[发明专利]一种柔性穿戴式脑磁测量头盔

说明书

本发明涉及一种柔性穿戴式脑磁测量头盔，所述柔性穿戴式脑磁测量头盔包括可伸缩自适应耳侧固定器和弹力带阵列插槽结构，所述可伸缩自适应耳侧固定器包括耳侧固定基座和分别连接于所述耳侧固定基座的颈部伸缩支撑、后脑区可伸缩条、可转动式伸缩夹持条、前额可伸缩条以及下颚柔性托，所述弹力带阵列插槽结构包括一对柔性弹力带和由两条所述柔性弹力带串连的多个传感器插槽件，所述柔性穿戴式脑磁测量头盔能够适应不同被试头型，还可以根据实际需求在脑部任何位置布置任意数量的传感器，更好的满足不同测量项目、不同目标测量区域的测试需求，大大缩短前期准备时间，减小使用成本。

技术领域

本发明涉及脑磁成像技术领域，特别是涉及一种柔性穿戴式脑磁测量头盔。

背景技术

脑磁图(Magnetoencephalography,MEG)是一种通过测量大脑神经元电活动产生的磁场从而研究大脑功能的神经影像诊断技术，它具有无创性、实时性的特点，目前已被广泛应用在脑功能研究及神经外科临床诊断等方面。现在成熟的商用MEG使用超导量子干涉仪(Superconductor Quantum Interference Devices,SQUID)作为核心传感器，但该系统结构复杂，造价昂贵，同时需要消耗液氦保证低温的工作环境、运行成本高昂，另外由于整套装置结构限制导致传感器与被试头皮距离较远并且不能很好的适应不同大小的被试头部，该设备的使用范围受到限制。

近年来无自旋交换弛豫(Spin-exchange relaxation free,SERF)原子磁力计(Optically-pumped magnetometer,OPM)的探测灵敏度已经达到SQUID相同水平，原子磁力计也无需液氦冷却、成本低廉，更重要的是原子磁力计可以实现小型化设计从而贴近头皮放置、大大减小探测距离，通过阵列排布在头盔中实现穿戴式脑磁图仪，在减小使用成本的同时扩展了设备的使用范围。

脑磁头盔作为原子磁力计与被试头部的结构载体直接影响着脑磁图仪的探测性能，现有的头盔主要有刚性与柔性两种不同形式：刚性头盔预先使用光学扫描技术获取被试头部的三维模型数据，同时根据实验需求设置传感器的排布位置并建立头盔模型，然后使用3D打印技术加工与该模型贴合的头盔主体。该方案虽能保证传感器与头部的贴合度，但是对于每一位被试均需要采集头部3D模型制作头盔，加工周期长、使用成本较高。现有的柔性头盔大多使用柔性帽体作为基本载体，使用缝合或者粘接的方式将传感器插槽固定到帽体上以约束传感器姿态，柔性帽体虽然可以被不同的被试佩戴，但是由于不同的被试大脑头型差异较大，现有的柔性头盔并不能完全保证插入的传感器与人脑头皮的贴合度，且其本体柔软易变形，传感器在外力作用下会发生晃动使得采集到的信号受到干扰。另外，无论是现有的刚性头盔还是柔性头盔，其传感器位置相对固定，无法根据实验需要灵活调整。

总的来讲，现有的脑磁头盔具有以下缺点：第一，刚性头盔针对性强，需要对每一位被试采集头部3D数据制作头盔，周期长且成本高；第二，柔性头盔与不同被试头皮间的贴合度无法保证且帽体太软易变形，传感器在采集过程中的晃动会引入干扰，导致实验数据不可用；第三，现有头盔的插槽位置相对固定，不能根据需求灵活变动，对于脑科学研究中不同脑区数据采集有较大的局限性。

发明内容

本发明的一目的是，提供一种柔性穿戴式脑磁测量头盔，采用可伸缩自适应耳侧固定器和弹力带阵列插槽结构结合的方式，能够适应不同被试头型，还可以根据实际需求在脑部任何位置布置任意数量的传感器，更好的满足不同测量项目、不同目标测量区域的测试需求，大大缩短前期准备时间，减小使用成本。

本发明提供了一种柔性穿戴式脑磁测量头盔，包括：

可伸缩自适应耳侧固定器，所述可伸缩自适应耳侧固定器包括两个镜像布置的耳侧固定基座和分别在对应于颈部、后脑区、前额以及下颚的位置处布置的且分别连接两个所述耳侧固定基座的颈部伸缩支撑、后脑区可伸缩条、前额可伸缩条以及下颚柔性托，其中所述颈部伸缩支撑、所述后脑区可伸缩条、所述前额可伸缩条以及所述下颚柔性托的长度能够被调节，以便于所述柔性穿戴式脑磁测量头盔根据不同被试头型调节到合适的穿戴位置；和