[發(fā)明專利]基于全光原子磁力檢測(cè)的腦磁圖系統(tǒng)及獲取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710058435.5
• 申請(qǐng)日: 2017-01-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106859599B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高秀敏;曾祥堉;詹秋芳;張榮福
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B5/00
• 分類號(hào): A61B5/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;王晶

本發(fā)明涉及一種基于全光原子磁力檢測(cè)的腦磁圖系統(tǒng)及獲取方法，在柔性頭戴沉底平面上設(shè)置全光原子磁力傳感器陣列；將帶有全光原子磁力傳感器陣列的柔性頭戴沉底沿被檢測(cè)頭部進(jìn)行彎曲構(gòu)成頭盔形狀，在頭部已知位置設(shè)置至少兩個(gè)參考磁場(chǎng)源；將參考磁場(chǎng)源信號(hào)傳遞給空間坐標(biāo)實(shí)時(shí)分析模塊進(jìn)行處理得到實(shí)時(shí)空間參考坐標(biāo)；同時(shí)，將腦磁場(chǎng)信息后傳到頭外部磁場(chǎng)分析模塊處理；腦磁圖合成模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)位置定位和多次檢測(cè)信息融合，得到高信噪比腦磁場(chǎng)分布。具有方法簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)定位要求低、便于實(shí)現(xiàn)、靈敏度高、實(shí)時(shí)性好、高可靠性、需要空間小、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種腦磁圖系統(tǒng)及獲取方法，特別是一種基于全光原子磁力檢測(cè)的腦磁圖系統(tǒng)及獲取方法，主要腦科學(xué)、生命醫(yī)療、生物技術(shù)、健康檢測(cè)、疾病診療、人機(jī)交互、智能控制、行為組織等領(lǐng)域中的腦磁圖檢測(cè)獲取。

背景技術(shù)

腦磁圖(Magnetoencephalography，簡(jiǎn)稱MEG)檢測(cè)是一種對(duì)人體無(wú)創(chuàng)性、無(wú)放射性的腦功能圖像探測(cè)技術(shù)之一，在腦科學(xué)、生命醫(yī)療、生物技術(shù)、健康檢測(cè)、疾病診療、人機(jī)交互、智能控制、行為組織等領(lǐng)域中發(fā)揮非常重要的作用。腦磁圖不需要直接接觸皮膚，所以不會(huì)發(fā)生由此出現(xiàn)的偽差，可以直接反應(yīng)腦內(nèi)磁場(chǎng)源的活動(dòng)狀態(tài)，并能確定磁場(chǎng)源的強(qiáng)度與部位，在時(shí)間和空間上具有非常好的分辨率，例如在視覺(jué)誘發(fā)腦磁場(chǎng)，聽(tīng)覺(jué)誘發(fā)腦磁場(chǎng)與軀體誘發(fā)腦磁場(chǎng)具有特異性，能夠分辨出組織上與機(jī)能上不同的細(xì)胞群體；腦磁圖可以應(yīng)用到癲癇診斷和致癇灶的手術(shù)前定位、神經(jīng)外科手術(shù)前大腦功能區(qū)定位、缺血性腦血管病預(yù)測(cè)和診斷、精神病和心理障礙疾病的診斷、外傷后大腦功能評(píng)估、司法鑒定、測(cè)謊、語(yǔ)言、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、體感誘發(fā)等研究。

在先技術(shù)中，存在腦磁圖檢測(cè)裝置，跨國(guó)公司Elekta公司是腦磁圖檢測(cè)裝置領(lǐng)先者，生產(chǎn)Elekta Neuromag TRIUX型號(hào)腦磁圖儀；美國(guó)Tristan公司生產(chǎn)MagView型號(hào)腦磁圖儀，在腦磁圖儀市場(chǎng)占有相當(dāng)份額，采用量子超導(dǎo)干涉器件，但是，仍然存在一些本質(zhì)不足：必需低溫制冷系統(tǒng)，通常采用液氮或液氦制冷，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜；檢測(cè)裝置檢測(cè)靈敏度受限于檢測(cè)原理和系統(tǒng)構(gòu)建復(fù)雜度，針對(duì)腦磁圖檢測(cè)的靈活性差；裝置體積大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)小型化，構(gòu)建成本高。另外，在先技術(shù)中還存在另一種方法，參見(jiàn)美國(guó)專利，申請(qǐng)人為日本住友公司、專利名稱為Magnetoencephalography meter for measuring neuromagnitism,授權(quán)公告號(hào)為US9113803B2，專利授權(quán)時(shí)間為2015年08月25日，本發(fā)明采用光泵浦原子磁力傳感器按照一定的方位構(gòu)成固定頭盔式腦磁圖儀器，此在先技術(shù)具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)點(diǎn)，但是存在一些本質(zhì)不足，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)定位要求高、不便于實(shí)現(xiàn)、使用靈活性差、不便于磁場(chǎng)重構(gòu)、影響檢測(cè)性能、信息有限、適用范圍有限等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述技術(shù)的不足，提供一種基于全光原子磁力檢測(cè)的腦磁圖系統(tǒng)及獲取方法，該系統(tǒng)具有簡(jiǎn)潔、方法簡(jiǎn)單、流程簡(jiǎn)潔、結(jié)構(gòu)定位要求低、便于實(shí)現(xiàn)、靈敏度高、實(shí)現(xiàn)成本低、實(shí)時(shí)性好、高可靠性、高穩(wěn)定性、需要空間小、靈活性強(qiáng)、便于磁場(chǎng)重構(gòu)、信息量大、不影響檢測(cè)性能、功能易于擴(kuò)充、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于全光原子磁力檢測(cè)的腦磁圖系統(tǒng)，包括柔性頭戴襯底、全光原子磁力傳感器陣列，所述柔性頭戴襯底平面上設(shè)置全光原子磁力傳感器陣列，帶有全光原子磁力傳感器陣列的柔性頭戴襯底沿被檢測(cè)頭部進(jìn)行彎曲構(gòu)成頭盔形狀，全光原子磁力傳感器陣列分布在腦部左右兩側(cè)，全光原子磁力傳感器陣列由多個(gè)全光原子磁力傳感器構(gòu)成，每個(gè)全光原子磁力傳感器在柔性頭戴襯底放置位置和取向方位可調(diào)，柔性頭戴襯底另一面設(shè)置有磁屏蔽層；在頭部已知位置設(shè)置至少兩個(gè)參考磁場(chǎng)源，所述全光原子磁力傳感器陣列分別連接空間坐標(biāo)實(shí)時(shí)分析模塊和頭外部磁場(chǎng)分析模塊，空間坐標(biāo)實(shí)時(shí)分析模塊和頭外部磁場(chǎng)分析模塊連接腦磁圖合成模塊。

所述全光原子磁力傳感器陣列為堿金屬原子全光原子磁力傳感器陣列。

所述參考磁場(chǎng)源為雙眼睛，用于位置坐標(biāo)確定。