[發(fā)明專利]基于HCT的紅外腦成像圖譜采集裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110451998.7
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113274009A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郎雪南;尚禹;徐勇;溫丹;王明宇
• 申請（專利權(quán)）人: 山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院
• 主分類號: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455
• 代理公司: 太原晉科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 趙江艷

本發(fā)明屬于腦功能檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于HCT的紅外腦成像圖譜采集裝置，包括：近紅外腦成像裝置：用于采集受試者的紅外波形信號，生成紅外腦成像波譜；HCT認(rèn)知任務(wù)模塊：用于向受試者提供高水平認(rèn)知任務(wù)；存儲模塊：用于存儲近紅外腦成像裝置生成的紅外腦成像波譜；圖譜分析模塊：用于對近紅外腦成像裝置采集的紅外腦成像波譜進(jìn)行分析和運(yùn)算，并于正常；所述高水平認(rèn)知任務(wù)包括記憶訓(xùn)練﹑運(yùn)算訓(xùn)練、邏輯思維訓(xùn)練、抽象思維訓(xùn)練和反向思維訓(xùn)練，用于綜合評價(jià)受試者的判斷能力、語言能力、注意力、思維能力、組合能力、想像能力。本發(fā)明的HCT的紅外腦成像裝置，基于HCT認(rèn)知任務(wù)模塊進(jìn)行圖譜采集，可以實(shí)現(xiàn)更顯著的腦成像圖譜采集。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于腦功能檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于HCT的紅外腦成像圖譜采集裝置。

背景技術(shù)

自上世紀(jì)70年代開始，近紅外光譜技術(shù)(NIRS) 開始成為測量活體血氧水平的無創(chuàng)技術(shù)，該技術(shù)是利用血紅蛋白引起的光強(qiáng)變化來測量局部組織的血氧水平。Frans J?bsis是活體NIRS的創(chuàng)建者。1977年他發(fā)表了用透射光譜法可以實(shí)時(shí)無創(chuàng)性地檢測氧合血紅蛋白。1992 年發(fā)現(xiàn)近紅外光譜技術(shù)(NIRS) 能檢測到人類大腦皮層功能活動（血氧水平變化）之后，該技術(shù)在腦功能研究和臨床應(yīng)用方面得到了快速發(fā)展。其利用近紅外光對生物體良好的穿透作用，通過光纖探頭發(fā)射近紅外光穿透大腦皮層并反射回接收探頭，在光的吸收量發(fā)生變化的同時(shí)，檢測局部血氧（oxy-Hb, deoxy-Hb）濃度變化，這被認(rèn)為是一種對大腦皮層神經(jīng)活動的間接測量，實(shí)現(xiàn)不同腦區(qū)多通道同時(shí)檢測，達(dá)到研究高級腦功能的目的。目前被廣泛用于神經(jīng)認(rèn)知科學(xué)、 心理學(xué)、神經(jīng)反饋、腦功能定位、癲癇、康復(fù)、兒童學(xué)研究、感官認(rèn)知能力及精神病學(xué)等多方面，并逐步由科研走向臨床醫(yī)用。作為一種無創(chuàng)的功能性神經(jīng)成像技術(shù)，NIRS能提供電生理信號之外的與腦功能活動相關(guān)的血液動力學(xué)信息，對精神科疾病的早期診斷和治療有很大意義。

但是，現(xiàn)有的近紅外腦成像儀在進(jìn)行圖譜采集時(shí)，其所得的圖譜一般難以辨識，圖譜的識別和理解比較繁瑣，無法在臨床中發(fā)揮更大的作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為：提供一種基于HCT的紅外腦成像圖譜采集裝置，以實(shí)現(xiàn)更顯著的腦成像圖譜采集。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種基于HCT的紅外腦成像圖譜采集裝置，包括：

近紅外腦成像裝置：用于采集受試者的紅外波形信號，生成紅外腦成像波譜；

HCT認(rèn)知任務(wù)模塊：用于向受試者提供高水平認(rèn)知任務(wù)，以綜合評價(jià)受試者的判斷能力、語言能力、注意力、思維能力、組合能力和想像能力；

存儲模塊：用于存儲近紅外腦成像裝置生成的紅外腦成像波譜；

圖譜分析模塊：用于對近紅外腦成像裝置采集的紅外腦成像波譜進(jìn)行分析和運(yùn)算，并于正常；

所述HCT認(rèn)知任務(wù)模塊包括記憶訓(xùn)練模塊﹑運(yùn)算訓(xùn)練模塊、邏輯思維訓(xùn)練模塊、抽象思維訓(xùn)練模塊和反向思維訓(xùn)練模塊，分別用于向受試者提供記憶訓(xùn)練﹑運(yùn)算訓(xùn)練、邏輯思維訓(xùn)練、抽象思維訓(xùn)練和反向思維訓(xùn)練。

所述HCT認(rèn)知任務(wù)模塊還包括：

任務(wù)顯示單元：用于以一時(shí)間周期向受試者顯示高水平認(rèn)知任務(wù)；

反饋輸入單元：用于供受試者根據(jù)高水平認(rèn)知任務(wù)輸入對應(yīng)反饋信息；

同步控制模塊：用于根據(jù)所述時(shí)間周期控制紅外腦成像裝置啟動，進(jìn)行紅外腦成像波譜的采集和生成。

所述近紅外腦成像裝置采集和生成的波譜包括大腦額和顳葉的氧合血紅蛋白變化圖譜和脫氧血紅蛋白濃度變化圖譜。

近紅外腦成像裝置采集的圖譜包括靜息態(tài)圖譜和HCT任務(wù)態(tài)圖譜；所述靜息態(tài)圖譜和HCT任務(wù)態(tài)圖譜分別為受試者處于無任務(wù)狀態(tài)和高水平認(rèn)知任務(wù)狀態(tài)時(shí)采集的圖譜。

所述的一種基于HCT的紅外腦成像圖譜采集裝置，還包括：