[發(fā)明專利]一種腦成像和光神經(jīng)調(diào)控一體化裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911164408.1
• 申請日: 2019-11-25
• 公開（公告）號: CN110812707B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛海晶;黎樂軒
• 申請（專利權(quán)）人: 北京師范大學(xué)
• 主分類號: A61N5/06
• 分類號: A61N5/06;A61B5/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 孫楠

1.一種腦成像和光神經(jīng)調(diào)控一體化裝置，其特征在于，包括：依次連接的近紅外光譜成像模塊、控制模塊和光神經(jīng)調(diào)控模塊；

所述近紅外光譜成像模塊包括多個(gè)第一光源和接收器，用于對腦進(jìn)行光照，得到腦的成像信號，并將所述成像信號傳輸至控制模塊；

所述控制模塊分析所述近紅外光譜成像模塊得到的成像信號，并根據(jù)成像信號對所述光神經(jīng)調(diào)控模塊的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；

所述光神經(jīng)調(diào)控模塊包括多個(gè)第二光源，所述第二光源以所述控制模塊確定的參數(shù)對所述近紅外光譜成像模塊檢測的大腦的同一位置進(jìn)行刺激；

其中，所述第一光源組成第一陣列，所述接收器組成第二陣列，所述第一陣列和第二陣列相互嵌套，在所述第一陣列和第二陣列的間隙中設(shè)置第二光源；

所述近紅外光譜成像模塊包括光信號處理器，所述第一光源用于發(fā)射近紅外光；所述接收器用于接收經(jīng)過腦組織的近紅外透射光信號；所述光信號處理器用于將所述近紅外透射光信號轉(zhuǎn)換為氧合血紅蛋白、脫氧血紅蛋白濃度，并根據(jù)氧合血紅蛋白、脫氧血紅蛋白濃度計(jì)算腦網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)。

2.如權(quán)利要求1所述的腦成像和光神經(jīng)調(diào)控一體化裝置，其特征在于，所述第一陣列根據(jù)刺激的大腦的位置不同，能夠排列成不同形狀的所述第一陣列，所述形狀為矩形、三角形、梯形、菱形或多邊形，所述接收器設(shè)置在所述第一陣列的中心位置。

3.如權(quán)利要求2所述的腦成像和光神經(jīng)調(diào)控一體化裝置，其特征在于，所述近紅外光譜成像模塊和光神經(jīng)調(diào)控模塊集成在一柔性基底上，根據(jù)刺激的大腦的位置不同設(shè)置不同形狀的所述柔性基底，將所述柔性基底貼在頭頂待檢測位置；或者將所述柔性基底設(shè)置為帽狀，將其戴在待測對象頭部進(jìn)行檢測。

4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的腦成像和光神經(jīng)調(diào)控一體化裝置，其特征在于，所述第一光源和第二光源為微型LED光源，多個(gè)所述第一光源組成的第一陣列，多個(gè)所述接收器組成的第二陣列以及多個(gè)所述第二光源組成的第三陣列，均集成在一微型LED芯片上。

5.如權(quán)利要求4所述的腦成像和光神經(jīng)調(diào)控一體化裝置，其特征在于，所述腦網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)包括腦功能連接性、大腦網(wǎng)絡(luò)聚集系數(shù)、網(wǎng)絡(luò)最短路徑、歸一化的聚類系數(shù)γ值、標(biāo)準(zhǔn)特征路徑長度λ值、小世界屬性值σ值、全局網(wǎng)絡(luò)效率、局部網(wǎng)絡(luò)效率和腦信號復(fù)雜度。

6.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的腦成像和光神經(jīng)調(diào)控一體化裝置，其特征在于，所述控制模塊包括光參數(shù)調(diào)控模塊和腦成像信息獲取模塊，所述腦成像信息獲取模塊通過光信號傳輸模塊接收所述近紅外光譜成像模塊得到的成像信號；所述光參數(shù)調(diào)控模塊根據(jù)所述成像信號對所述光神經(jīng)調(diào)控模塊的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，并將調(diào)整后的參數(shù)通過光信號傳輸模塊傳輸至所述光神經(jīng)調(diào)控模塊。

7.如權(quán)利要求6所述的腦成像和光神經(jīng)調(diào)控一體化裝置，其特征在于，所述光神經(jīng)調(diào)控模塊的參數(shù)包括光波長、光強(qiáng)、光照時(shí)間、光照位置和光照范圍中的至少一者。