[發(fā)明專利]一種基于SERF原子磁強(qiáng)計(jì)的梯度儀配置式腦磁測量系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010103353.X
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111281370B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寧曉琳;安楠;曹富智;房建成;韓邦成
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: A61B5/245
• 分類號: A61B5/245;A61B5/246;A61B5/00;G01R33/032
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 安麗;鄧治平

1.一種基于SERF原子磁強(qiáng)計(jì)的梯度儀配置式腦磁測量系統(tǒng)，其特征在于，包括：磁屏蔽房、用于梯度儀配置模式的腦磁測量帽、SERF原子磁強(qiáng)計(jì)梯度儀傳感器陣列、SERF原子磁強(qiáng)計(jì)參考傳感器陣列、腦磁誘發(fā)刺激系模塊、數(shù)據(jù)采集及處理模塊；

所述磁屏蔽房，采用三層坡莫合金制成，坡莫合金中間使用鋁層隔開，用于屏蔽地球磁場，基于SERF原子磁強(qiáng)計(jì)的梯度儀配置式腦磁測量在磁屏蔽房中進(jìn)行；

所述用于梯度儀配置式腦磁測量帽，用于放置梯度儀式SERF原子磁強(qiáng)計(jì)；

所述SERF原子磁強(qiáng)計(jì)梯度儀傳感器陣列插入用于梯度儀配置式腦磁測量帽中，用于測量腦磁信號,SERF原子磁強(qiáng)計(jì)梯度儀傳感器陣列由多個(gè)獨(dú)立的SERF原子磁強(qiáng)計(jì)梯度儀構(gòu)成，每個(gè)SERF原子磁強(qiáng)計(jì)梯度儀由兩個(gè)相同的SERF原子磁強(qiáng)計(jì)組成；

所述SERF原子磁強(qiáng)計(jì)參考傳感器陣列置于面板上，由單個(gè)的SERF原子磁強(qiáng)計(jì)組成，用于測量SERF原子磁強(qiáng)計(jì)梯度儀傳感器陣列附近的環(huán)境磁場，梯度儀配置式腦磁測量帽與參考傳感器陣列面板保持固定，SERF原子磁強(qiáng)計(jì)參考傳感器陣列與SERF原子磁強(qiáng)計(jì)梯度儀傳感器陣列共同抵消環(huán)境噪聲；

所述腦磁誘發(fā)刺激模塊置于磁屏蔽房內(nèi)，用于產(chǎn)生視覺、聽覺、體感刺激，并輸出一路同步觸發(fā)信號到磁屏蔽房外的數(shù)據(jù)采集及處理模塊，該同步觸發(fā)信號用于和采集到的腦磁進(jìn)行同步；

所述數(shù)據(jù)采集及處理模塊置于磁屏蔽房外，接收包括SERF原子磁強(qiáng)計(jì)梯度儀傳感器陣列、SERF原子磁強(qiáng)計(jì)參考傳感器陣列在內(nèi)的SERF原子磁強(qiáng)計(jì)的輸出信號，和腦磁誘發(fā)刺激模塊的同步觸發(fā)信號，針對得到的信號進(jìn)行腦磁信號處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SERF原子磁強(qiáng)計(jì)的梯度儀配置式腦磁測量系統(tǒng)，其特征在于：所述用于梯度儀配置式的腦磁測量帽的結(jié)構(gòu)為：基于核磁共振MRI掃描得到的MRI圖像，提取出人頭部的外輪廓，根據(jù)實(shí)際頭部外輪廓向外擴(kuò)張1cm形成腦磁帽表面，在此腦磁帽表面上根據(jù)梯度儀和參考傳感器陣列中的單個(gè)的SERF原子磁強(qiáng)計(jì)的尺寸布置通道個(gè)數(shù)，通道呈插槽狀，每個(gè)通道包含兩個(gè)插槽，單個(gè)的SERF原子磁強(qiáng)計(jì)測量時(shí)插入插槽中，每個(gè)通道組成一個(gè)SERF原子磁強(qiáng)計(jì)梯度儀。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SERF原子磁強(qiáng)計(jì)的梯度儀配置式腦磁測量系統(tǒng)，其特征在于：SERF原子磁強(qiáng)計(jì)梯度儀傳感器陣列和SERF原子磁強(qiáng)計(jì)梯參考傳感器陣列均是由單個(gè)的SERF原子磁強(qiáng)計(jì)組成，所述的單個(gè)的SERF原子磁強(qiáng)計(jì)，能夠同時(shí)測量兩個(gè)方向上的磁場Bz和By，即有兩個(gè)敏感軸，Z’軸和Y’軸，Z’軸是SERF原子磁強(qiáng)計(jì)的軸向，Y’軸是SERF原子磁強(qiáng)計(jì)的底面的切向。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SERF原子磁強(qiáng)計(jì)的梯度儀配置式腦磁測量系統(tǒng)，其特征在于：SERF原子磁強(qiáng)計(jì)梯度儀傳感器陣列由多個(gè)獨(dú)立的SERF原子磁強(qiáng)計(jì)梯度儀組成，單個(gè)的SERF原子磁強(qiáng)計(jì)插入腦磁測量帽上的插槽中，每個(gè)SERF原子磁強(qiáng)計(jì)梯度儀包含兩個(gè)SERF原子磁強(qiáng)計(jì)，這兩個(gè)SERF原子磁強(qiáng)計(jì)的Z’軸重合，方向相對，X’軸平行，方向相反，呈梯度儀模式，形成一個(gè)徑向梯度儀和切向測量的徑向梯度儀，每個(gè)SERF原子磁強(qiáng)計(jì)梯度儀上的兩個(gè)SERF原子磁強(qiáng)計(jì)中心之間的距離即為基線b，基線取2cm-8cm，每個(gè)通道的兩個(gè)SERF原子磁強(qiáng)計(jì)組成SERF原子磁強(qiáng)計(jì)梯度儀，所有通道的SERF原子磁強(qiáng)計(jì)梯度儀形成SERF原子磁強(qiáng)計(jì)梯度儀傳感器陣列。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SERF原子磁強(qiáng)計(jì)的梯度儀配置式腦磁測量系統(tǒng)，其特征在于：SERF原子磁強(qiáng)計(jì)參考傳感器陣列由單個(gè)的SERF原子磁強(qiáng)計(jì)構(gòu)成，每6個(gè)單個(gè)的SERF原子磁強(qiáng)計(jì)為一組，共4組組成，形成一階梯度儀參考傳感器陣列，每一組參考傳感器陣列構(gòu)成描述如下：在直角坐標(biāo)系O-XYZ中，每一組的6個(gè)SERF原子磁強(qiáng)計(jì)置于平面XOY上，其中兩個(gè)SERF原子磁強(qiáng)計(jì)sensor1和sensor2位于X軸上，位置坐標(biāo)分別為(a,0,0)和(-a,0,0)，sensor1測量-X和Z軸磁場，sensor2測量X和-Z軸磁場，另外，兩個(gè)SERF原子磁強(qiáng)計(jì)sensor3和sensor4位于(0,b,0)緊挨，sensor3測量-Y軸和-X軸，sensor4測量Z軸；又兩個(gè)SERF原子磁強(qiáng)計(jì)sensor5和sensor6位于(0,-b,0)緊挨，sensor5測量Y軸和X軸，sensor6測量-Z軸；4組參考傳感器陣列以相同方式置于參考傳感器固定面板上的不同位置，各組中心之間間距15～25cm。