[發明專利]一種近紅外光譜術和電極聯合檢測裝置有效

申請號：	201310733760.9	申請日：	2013-12-26
公開（公告）號：	CN103735248A	公開（公告）日：	2014-04-23
發明（設計）人：	龔輝;駱清銘;張壘	申請（專利權）人：	華中科技大學
主分類號：	A61B5/00	分類號：	A61B5/00;A61B5/04;A61B5/0476
代理公司：	北京華沛德權律師事務所 11302	代理人：	劉杰
地址：	430074 湖北***	國省代碼：	湖北;42
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種紅外光譜電極聯合檢測裝置
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及生物組織功能活動無損檢測設備領域，特別是涉及一種近紅外光譜術和電極聯合檢測裝置。

背景技術

生物組織光譜測量可以監測伴隨生理活動的組織光學參數變化，生物電信號測量可以監測伴隨生理活動的生物放電過程。同時對生物組織進行光譜和電信號測量可以獲得更加全面的生理信息，更好的認知生物組織功能活動機理。

以腦功能監測為例，傳統上常采用基于神經電活動的腦電圖技術。近年來，測量血液動力學響應的近紅外光譜術也引起人們越來越多的關注。

腦電通過測量神經電信號來檢測大腦功能活動。目前對于人類腦電研究，主要分為自發腦電圖和事件相關腦電兩種研究手段。腦電技術的優點是時間分辨率高，但是由于電信號的彌散特性，腦電對于大腦功能活動的定位比較困難。近紅外光譜術利用近紅外波段生物組織光學窗的特性。使用這一波段的光照射人腦時，部分光可以進入腦組織，并被散射出腦。被散射回來的光攜帶著血液動力學參數的變化信息，使用距離光源一定距離的探測器接收從大腦出射的光信號，就可以間接得到大腦的功能活動情況。近紅外光譜術的優點是可以對腦功能活動進行厘米級別的空間定位。

將腦電和近紅外光譜術聯合使用可以結合兩種技術在時間和空間分辨率上的優勢，且可以對同時采集的神經電信號和血液動力學信號之間的聯系進行分析，更好的理解大腦的工作機制。然而，作為兩種技術聯合的關鍵部件，聯合采集裝置目前還是一個重要技術問題。徐保磊等【申請號201110216299.0】公開了一種腦電和近紅外光譜術聯合采集腦信號的裝置，在同一塊覆蓋頭皮的柔性材料上固定有腦電電極和近紅外探頭，其中近紅外探頭采用彈簧彈性設計來保持探頭跟頭皮的充分接觸。這種設計無法同時滿足使用腦電極標準定位和保證固定的近紅外光源-探測器間距的要求。要使用標準的電極定位，裝置要能夠適應不同頭型，需要裝置具有彈性，可以拉伸，但是這樣便會導致近紅外探頭之間的距離改變，而光源和探測器間距是影響近紅外光譜術探測深度的重要因素，一般都是預先設定好固定值，如3cm。而且彈性裝置對于具有一定重量的光纖支撐性較差，增大了裝置佩戴的難度，實用性差。要保證近紅外光源和探測器間距固定要求，裝置材料需要為非彈性材料，不可拉伸，但是這樣的話就不能適應不同的頭型，無法保證腦電電極的標準定位。另外該專利中使用金屬彈簧的近紅外探頭零件復雜，而且對于結合核磁共振成像技術的研究不兼容。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提出一種能同時滿足電極標準定位和近紅外光源-探測器固定間距需求，簡單、實用，核磁下兼容的近紅外光譜術和電極聯合檢測裝置。

為解決上述技術問題，本發明提出了一種近紅外光譜術和電極聯合檢測裝置，裝置包括裝載電極的彈性內層和裝載近紅外探頭的非彈性外層。

所述彈性內層適應生理部位形狀的個體差異性，并裝載有按照標準定位排布的電極，來滿足電極標準定位的需求。電極標準定位系統選用腦電10-10，10-20，10-20擴展系統或其他電極標準定位系統。

所述彈性內層上具有光纖通過第一孔洞，使來自外層的光纖可以接觸到生理部位。

所述彈性內層光纖通過第一孔洞大于光纖直徑，保證當因適應生理部位形狀而光纖通過第一孔洞中心偏移時仍舊可以通過光纖端頭。

所述彈性內層可以由彈性布料，彈性橡膠或者其他彈性材料制成。

所述非彈性外層可以由塑料，非彈性橡膠，熱塑材料等非彈性材料制成。

所述非彈性外層上安裝有間距固定的近紅外探頭，近紅外探頭上安裝光源光纖或者探測光纖，來滿足近紅外光源-探測器固定間距的需求。

所述非彈性外層具有良好的支撐能力，可以對具有一定重量的光纖探頭進行支撐，佩戴方便。光纖端頭通過所述彈性內層上的光纖通過第一孔洞接觸生理部位。

所述非彈性外層上具有電極露出第二孔洞，將彈性內層上的電極暴露出來，用于注射導電膏和調整電極。

所述非彈性外層上的電極露出第二孔洞大于電極直徑，保證當電極因適應生理部位形狀而中心偏移時仍舊可以通過電極露出孔洞而暴露在外面。